RU2641635C2 - System of capacitive sensors of measuring moisture in grain tank - Google Patents

System of capacitive sensors of measuring moisture in grain tank Download PDF

Info

Publication number
RU2641635C2
RU2641635C2 RU2015107713A RU2015107713A RU2641635C2 RU 2641635 C2 RU2641635 C2 RU 2641635C2 RU 2015107713 A RU2015107713 A RU 2015107713A RU 2015107713 A RU2015107713 A RU 2015107713A RU 2641635 C2 RU2641635 C2 RU 2641635C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pair
sensor
data
capacitive
moisture
Prior art date
Application number
RU2015107713A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015107713A (en
Inventor
Брент Джей БЛОИМЕНДАЛ
Рэймонд Джордж БЕНСОН
Original Assignee
СиТиБи, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by СиТиБи, Инк. filed Critical СиТиБи, Инк.
Publication of RU2015107713A publication Critical patent/RU2015107713A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2641635C2 publication Critical patent/RU2641635C2/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/22Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
    • G01N27/223Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance for determining moisture content, e.g. humidity

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

FIELD: measuring equipment.SUBSTANCE: each grain tank contains a data acquisition unit connected to a plurality of capacitive humidity measurement cables, wherein each comprises a plurality of sensor assemblies disposed along it in steps. Each sensor assembly comprises a pair of longitudinally extending capacitive plates of a capacitive humidity measurement sensor arranged in parallel and spaced apart to form a gap extending longitudinally between the capacitive plates. In the longitudinal gap between the capacitive plates circuit board is placed containing a microprocessor, memory and a temperature sensor. The outer housing provides a hermetic enclosure located around the circuit board, capacitive plates and a longitudinal section of humidity measurement cable that passes through the holes in each longitudinal end of the housing and condenses them.EFFECT: reducing the measurement error.20 cl, 14 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к системе датчиков измерения влажности в зерновом бункере и соответствующим способам, более конкретно - к кабелям, системам емкостных датчиков измерения влажности и способам измерения влажности.The present invention relates to a system for measuring humidity in a grain tank and corresponding methods, and more particularly to cables, capacitive humidity measurement systems and methods for measuring humidity.

Уровень техникиState of the art

В данном разделе приведена информация о предпосылках настоящего изобретения, которая не должна обязательно рассматриваться как предшествующий уровень техники.This section provides information on the premises of the present invention, which should not necessarily be construed as prior art.

Емкостные датчики измерения влажности предназначены для определения содержания влаги в зерне. Однако в некоторых случаях зерно должно находиться в зазоре между емкостными электродами или пластинами. Таким образом, такие датчики, как правило, используют для небольших проб зерна, перемещенных на испытательную установку, и для измерения зерна внутри зернового бункера они не совсем подходят.Capacitive moisture sensors are designed to determine the moisture content in the grain. However, in some cases, the grain should be in the gap between the capacitive electrodes or plates. Thus, such sensors are typically used for small grain samples transferred to a test facility, and they are not entirely suitable for measuring grain inside the grain tank.

В других случаях заземляющие электроды располагают на противоположных концах трубчатого электрода противоположной полярности. Это означает, что емкостные зазоры проходят по окружности вокруг в целом трубчатого датчика. Таким образом, для увеличения прилежащего измеряемого объема зерна необходимо увеличить диаметр датчика. В результате этого при использовании в больших зерновых бункерах может возникнуть настолько большая направленная вниз сила, создаваемая зерном на датчики, что кровельная конструкция зернового бункера будет не в состоянии выдерживать эту силу.In other cases, grounding electrodes are located at opposite ends of the tubular electrode of opposite polarity. This means that the capacitive clearances circle around the entire tubular sensor. Thus, to increase the adjacent measured grain volume, it is necessary to increase the diameter of the sensor. As a result of this, when used in large grain bins, so much downward force can be generated by the grain on the sensors that the roof structure of the grain bunker will not be able to withstand this force.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

В том разделе приведена краткая информация о настоящем изобретении, которая не является исчерпывающим раскрытием всего объема или всех его признаков; также приведенные здесь признаки не представляют главные аспекты настоящего изобретения.That section provides a summary of the present invention, which is not an exhaustive disclosure of the entire volume or all of its features; also the features shown here do not represent the main aspects of the present invention.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения предоставлена система датчиков измерения влажности в зерновом бункере, содержащая блок сбора данных, соединенный с зерновым бункером. Блок сбора данных содержит микропроцессор устройства сбора данных и память блока сбора данных, соединенную с по меньшей мере одним емкостным кабелем для измерения влажности, подвешенным в зерновом бункере. Каждый емкостный кабель для измерения влажности содержит электрический кабель и множество сенсорных узлов по длине электрического кабеля. Каждый электрический кабель дополнительно содержит пару главных проводников, заключенных в электроизоляционный материал и расположенных на расстоянии друг от друга вдоль проводящей плоскости, проходящей через пару главных проводников. Пара вторичных сигнальных проводов, заключенных в электроизоляционный материал, расположена между парой главных проводников. Каждый сенсорный узел дополнительно содержит монтажную плату, расположенную рядом с электроизоляционным материалом, имеющую основные размеры по длине и ширине в плоскости монтажной платы, параллельной проводящей плоскости. Каждая из пары емкостных пластин проходит в целом перпендикулярно проводящей плоскости. Первым из пары главных проводников является заземляющий проводник, а первой из пары емкостных пластин является заземляющая пластина, расположенная рядом с заземляющим проводником. Вторым из пары главных проводников является положительный проводник, а второй из пары емкостных пластин является положительная пластина, расположенная рядом с положительным проводником. Наружный корпус обеспечивает герметичный кожух вокруг монтажной платы, пары электропроводящих пластин и смежной части электрического кабеля.According to one aspect of the present invention, there is provided a moisture sensor system in a grain silo comprising a data acquisition unit connected to a grain silo. The data acquisition unit comprises a microprocessor of the data acquisition device and a memory of the data acquisition unit connected to at least one capacitive cable for measuring moisture suspended in a grain tank. Each capacitive cable for measuring moisture contains an electric cable and many sensor nodes along the length of the electric cable. Each electrical cable further comprises a pair of main conductors enclosed in an insulating material and spaced apart from each other along a conductive plane passing through a pair of main conductors. A pair of secondary signal wires enclosed in an insulating material is located between a pair of main conductors. Each sensor assembly additionally contains a mounting plate located next to the insulating material, having the main dimensions along the length and width in the plane of the mounting plate parallel to the conductive plane. Each of the pair of capacitive plates extends generally perpendicular to the conducting plane. The first of the pair of main conductors is the ground conductor, and the first of the pair of capacitive plates is the ground plate located next to the ground conductor. The second of the pair of main conductors is the positive conductor, and the second of the pair of capacitive plates is the positive plate located next to the positive conductor. The outer casing provides a sealed enclosure around the circuit board, a pair of conductive plates and an adjacent portion of the electrical cable.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения предоставлена система датчиков измерения влажности в зерновом бункере, содержащая блок сбора данных, соединенный с зерновым бункером. Блок сбора данных содержит микропроцессор устройства сбора данных и память блока сбора данных, соединенную с по меньшей мере одним емкостным кабелем для измерения влажности, подвешенным в зерновом бункере. Каждый емкостный кабель для измерения влажности содержит множество сенсорных узлов, расположенных с заданным шагом вдоль электрического кабеля, посредством которого сенсорные узлы параллельно подключены к блоку сбора данных. Каждый сенсорный узел содержит микропроцессор сенсорного узла и память сенсорного узла, соединенную с датчиком температуры, опорным емкостным датчиком и емкостным датчиком измерения влажности. Каждый сенсорный узел дополнительно содержит пару проходящих продольно емкостных пластин емкостного датчика измерения влажности, расположенных параллельно и на расстоянии друг от друга с образованием проходящего продольно между емкостными пластинами зазора. Проходящий продольно отрезок кабеля для измерения влажности расположен в продольном зазоре между емкостными пластинами. Монтажная плата, содержащая микропроцессор сенсорного узла, память сенсорного узла и датчик температуры, расположена внутри продольного зазора между емкостными пластинами и рядом с отрезком кабеля для измерения влажности. Каждый сенсорный узел дополнительно содержит наружный корпус, герметично закрывающий кабель для измерения влажности на каждом продольном торце корпуса с образованием герметичного кожуха, окружающего монтажную плату, емкостные пластины и продольный отрезок кабеля для измерения влажности. Электрический кабель проходит через отверстия, выполненные в каждом продольном торце корпуса, и уплотняет их.According to one aspect of the present invention, there is provided a moisture sensor system in a grain silo comprising a data acquisition unit connected to a grain silo. The data acquisition unit comprises a microprocessor of the data acquisition device and a memory of the data acquisition unit connected to at least one capacitive cable for measuring moisture suspended in a grain tank. Each capacitive cable for measuring moisture contains many sensor nodes located at a predetermined step along the electric cable, through which the sensor nodes are connected in parallel to the data acquisition unit. Each sensor node contains a microprocessor of the sensor node and a sensor node memory connected to a temperature sensor, a reference capacitive sensor and a capacitive humidity measurement sensor. Each sensor node further comprises a pair of longitudinally extending capacitive plates of a capacitive humidity measuring sensor located parallel and at a distance from each other to form a gap extending longitudinally between the capacitive plates. A longitudinally extending piece of cable for measuring moisture is located in the longitudinal gap between the capacitive plates. A circuit board containing the microprocessor of the sensor unit, the memory of the sensor unit and the temperature sensor is located inside the longitudinal gap between the capacitive plates and next to the length of the cable for measuring humidity. Each sensor assembly additionally contains an outer casing, hermetically sealed cable for measuring moisture at each longitudinal end of the casing with the formation of a sealed enclosure surrounding the circuit board, capacitive plates and a longitudinal length of cable for measuring moisture. An electric cable passes through the holes made in each longitudinal end of the housing and seals them.

Другие области применения станут очевидными после прочтения приведенного здесь описания. Описание и характерные примеры в данном кратком раскрытии приведены только в иллюстративных целях и не предназначены для ограничения объема настоящего изобретения.Other applications will become apparent after reading the description herein. The description and representative examples in this brief disclosure are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the present invention.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Приведенные в настоящем документе фигуры иллюстрируют только выбранные варианты осуществления, а не все возможные реализации и не предназначены для ограничения объема настоящего изобретения.The figures provided herein illustrate only selected embodiments, and not all possible implementations, and are not intended to limit the scope of the present invention.

На Фиг. 1 представлен общий вид системы емкостных датчиков измерения влажности в зерновом бункере в соответствии с настоящим изобретением;In FIG. 1 is a perspective view of a capacitive humidity sensor system in a grain bin in accordance with the present invention;

на Фиг. 2 представлен вид в перспективе, на котором показано распределение емкостных кабелей для измерения влажности внутри зернового бункера системы согласно Фиг. 1;in FIG. 2 is a perspective view showing the distribution of capacitive cables for measuring moisture inside the grain bin of the system of FIG. one;

на Фиг. 3 представлен вид в перспективе сенсорного узла емкостного кабеля для измерения влажности согласно Фиг. 2;in FIG. 3 is a perspective view of a sensor assembly of a capacitive cable for measuring moisture according to FIG. 2;

на Фиг. 4 представлен вид в перспективе сенсорного узла емкостного кабеля для измерения влажности согласно Фиг. 3, где половина корпуса не показана для наглядного отображения его продольной разделительной линии;in FIG. 4 is a perspective view of a sensor assembly of a capacitive cable for measuring moisture according to FIG. 3, where half of the body is not shown to visually display its longitudinal dividing line;

на Фиг. 5 представлен вид в перспективе сенсорного узла емкостного кабеля для измерения влажности согласно Фиг. 3 без корпуса;in FIG. 5 is a perspective view of a sensor assembly of a capacitive cable for measuring moisture according to FIG. 3 without housing;

на Фиг. 6 представлен вид в перспективе сенсорного узла емкостного кабеля для измерения влажности согласно Фиг. 3 без корпуса и емкостных пластин;in FIG. 6 is a perspective view of a sensor assembly of a capacitive cable for measuring moisture according to FIG. 3 without housing and capacitive plates;

на Фиг. 7 представлен вид в перспективе электрического кабеля сенсорного узла емкостного кабеля для измерения влажности согласно Фиг. 3;in FIG. 7 is a perspective view of the electric cable of the sensor assembly of the capacitive cable for measuring humidity according to FIG. 3;

на Фиг. 8 представлена блок-схема монтажной платы сенсорного узла емкостного кабеля для измерения влажности согласно Фиг. 3;in FIG. 8 is a block diagram of a circuit board of a sensor assembly of a capacitive cable for measuring moisture according to FIG. 3;

на Фиг. 9 представлена электрическая схема монтажной платы согласно Фиг. 7;in FIG. 9 is an electrical diagram of a circuit board according to FIG. 7;

на Фиг. 10 представлена блок-схема основного цикла сбора данных блоком сбора данных от сенсорных узлов и передачи данных от основного контроллера системы согласно Фиг. 1;in FIG. 10 is a block diagram of a main data acquisition cycle by a data acquisition unit from sensor nodes and data transmission from the main system controller according to FIG. one;

на Фиг. 11 представлена блок-схема основного цикла сбора и отправки данных микропроцессором сенсорного узла в ответ на опрашивающий запрос от блока сбора данных системы согласно Фиг. 1;in FIG. 11 is a flowchart of the main cycle of data collection and sending by the microprocessor of the sensor unit in response to a polling request from the system data acquisition unit according to FIG. one;

на Фиг. 12 представлена структурная карта размещения в памяти исходных данных основного контроллера системы согласно Фиг. 1;in FIG. 12 is a structural map of the placement in the memory of the source data of the main controller of the system according to FIG. one;

на Фиг. 13 представлен график зависимости емкостного изменения в процентах от глубины погружения сенсорного узла в зерно; иin FIG. 13 is a graph of capacitive variation as a percentage of the immersion depth of the sensor assembly in grain; and

на Фиг. 14 представлено изображение на экране контроллера, на котором отображено радиальное расположение кабелей для измерения влажности в зерновом бункере и данные о содержании влаги для выбранного кабеля для измерения влажности.in FIG. 14 is an image on a controller screen showing a radial arrangement of cables for measuring moisture in a grain bin and moisture content data for a selected cable for measuring moisture.

На нескольких фигурах соответствующие детали обозначены соответствующими ссылочными позициями.In several figures, corresponding parts are indicated by corresponding reference numerals.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Приведенные в качестве примера варианты осуществления далее будут описаны более подробно со ссылками на прилагаемые фигуры. Различные характерные детали изложены в примерах вариантов осуществления, описанных в настоящем документе, например примеры характерных компонентов, устройств и способов, для обеспечения полного понимания вариантов осуществления настоящего изобретения. Специалистам в области техники, к которой относится настоящее изобретение, понятно, что использование характерных деталей является необязательным, что примеры вариантов осуществления могут быть реализованы различными способами и что ни один из них не должен рассматриваться как ограничение объема настоящего изобретения. В некоторых примерах вариантов осуществления хорошо известные процессы, хорошо известные конструкции устройств и хорошо известные технологии подробно не описываются.Exemplary embodiments will now be described in more detail with reference to the accompanying figures. Various representative details are set forth in the examples of embodiments described herein, for example, examples of representative components, devices, and methods to provide a thorough understanding of embodiments of the present invention. Those skilled in the art to which the present invention relates will understand that the use of characteristic details is optional, that examples of embodiments may be implemented in various ways, and that none of them should be construed as limiting the scope of the present invention. In some examples of embodiments, well-known processes, well-known device designs, and well-known technologies are not described in detail.

Используемые в настоящем документе термины предназначены только для описания конкретных примеров вариантов осуществления и не являются ограничивающими. Используемые в настоящем документе термины в формах единственного числа включают и формы множественного числа, если другое четко не следует из контекста. Термины «содержит», «содержащий», «включающий» и «имеющий» являются включающими и поэтому предусматривают наличие указанных признаков, целых чисел, стадий, операций, элементов и/или компонентов, но не исключают наличие или добавление одного или нескольких других признаков, целых чисел, стадий, операций, элементов, компонентов и/или их групп. Стадии способа, процессы и операции, описанные в настоящем документе, не должны рассматриваться как такие, выполнение которых должно обязательно осуществляться в строго описанном или показанном порядке, если другое конкретно не диктует порядок выполнения. Также необходимо понимать, что могут осуществляться дополнительные или альтернативные стадии.The terms used herein are intended only to describe specific examples of embodiments and are not limiting. As used herein, the terms in the singular include the plural, unless the other is clear from the context. The terms “comprises”, “comprising”, “including” and “having” are inclusive and therefore include the presence of the indicated features, integers, stages, operations, elements and / or components, but do not exclude the presence or addition of one or more other features, integers, stages, operations, elements, components and / or groups thereof. The stages of the method, processes and operations described in this document should not be construed as such, the implementation of which must necessarily be carried out in a strictly described or shown order, unless otherwise specifically dictates the execution order. You must also understand that additional or alternative stages can be carried out.

Если указано, что элемент или слой находится «на», «зацеплен с», «соединен с» или «сопряжен с» другим элементом или слоем, это означает, что он может быть расположен непосредственно на, зацеплен, соединен или сопряжен с другим элементом или слоем, или же могут присутствовать промежуточные элементы или слои. И наоборот, если указано, что элемент находится «непосредственно на», «непосредственно зацеплен с», «непосредственно соединен с» или «непосредственно сопряжен с» другим элементом или слоем, то промежуточные элементы или слои могут отсутствовать. Другие термины, применяемые для описания взаимодействия между элементами, необходимо толковать как образ взаимодействия (например, «между» и «непосредственно между», «рядом» и «непосредственно рядом» и т.п.). Используемый в настоящем документе термин «и/или» включает любые и всевозможные комбинации одного или нескольких соединенных перечисленных элементов.If it is indicated that the element or layer is “on”, “engaged with”, “connected to” or “mated with” another element or layer, this means that it can be located directly on, engaged, connected or mated with another element or a layer, or intermediate elements or layers may be present. Conversely, if it is indicated that the element is “directly on”, “directly engaged with”, “directly connected to” or “directly connected to” another element or layer, then intermediate elements or layers may be absent. Other terms used to describe the interaction between elements must be interpreted as an image of the interaction (for example, “between” and “directly between”, “near” and “directly next”, etc.). As used herein, the term “and / or” includes any and all possible combinations of one or more of the combined listed elements.

Несмотря на то, что термины первый, второй, третий и т.д. могут использоваться в настоящем документе для описания различных элементов, компонентов, областей, слоев и/или участков, эти элементы, компоненты, области, слои и/или участки не должны быть ограничены этими терминами. Эти термины могут использоваться только для проведения различия между одним элементом, компонентом, областью, слоем или участком и другой областью, слоем или участком. При использовании в настоящем документе такие термины, как «первый», «второй» и другие численные термины, не подразумевают последовательность или порядок, если это четко не указано в контексте. Таким образом, первый элемент, компонент, область, слой или участок, описываемые далее, могут быть названы вторым элементом, компонентом, областью, слоем или участком, при этом не отступая от идей примеров вариантов осуществления.Although the terms are first, second, third, etc. may be used herein to describe various elements, components, regions, layers and / or regions, these elements, components, regions, layers and / or regions should not be limited by these terms. These terms can only be used to distinguish between one element, component, region, layer or region and another region, layer or region. As used herein, terms such as “first,” “second,” and other numerical terms do not imply sequence or order unless clearly indicated in context. Thus, the first element, component, region, layer, or region described later may be called the second element, component, region, layer, or region without departing from the ideas of the exemplary embodiments.

Термины, указывающие на положение в пространстве, такие как «внутренний», «внешний», «ниже», «под», «нижний», «над», «верхний» и т.п., могут быть использованы в настоящем документе для упрощения описания взаимосвязи одного элемента или признака и другого элемента (элементов) или признака (признаков), как показано на фигурах. Термины, указывающие на положение в пространстве, могут охватывать различные ориентации устройства во время эксплуатации или выполнения операций дополнительно к ориентации, отображенной на фигурах. Например, если устройство на фигурах перевернуто, элементы, описанные с применением термина «под» или «ниже» относительно других элементов или признаков, в этом случае будут ориентированы «над» другими элементами или признаками. Таким образом, пример термина «под» может охватывать как ориентацию над, так и ориентацию под. Устройство может быть ориентировано другим образом (повернуто на 90 градусов или в другом положении), и определители, указывающие на положение в пространстве, используемые в настоящем документе, должны толковаться соответствующим образом.Terms indicative of spatial position, such as “internal,” “external,” “below,” “below,” “lower,” “above,” “upper,” and the like, may be used herein to simplifying the description of the relationship of one element or sign and another element (s) or sign (s), as shown in the figures. Terms indicative of a spatial position may encompass various orientations of the device during operation or operations in addition to the orientation depicted in the figures. For example, if the device in the figures is turned upside down, the elements described using the term “below” or “below” with respect to other elements or features, in this case will be oriented “over” other elements or features. Thus, an example of the term “under” can encompass both an orientation above and an orientation below. The device may be oriented differently (rotated 90 degrees or in a different position), and determinants indicating a spatial position used in this document should be interpreted accordingly.

На Фиг. 1 показана блок-схема системы 10 для сбора данных о содержании влаги от множества зерновых бункеров 12. На ферме или приемной станции может находиться множество зерновых бункеров 12, управление которыми осуществляется одним основным контроллером 14, содержащим микропроцессор 16, память 18 и дисплей 20. Вся память, описанная в настоящем документе, включая память 18, представляет собой считываемое компьютером долговременное запоминающее устройство. Основной контроллер 14 сообщается с каждым зерновым бункером 12 через беспроводные узлы 22, 24. Например, беспроводной узел 22 может представлять собой модуль на базе стандарта 802.15, причем каждый беспроводной узел 24 может содержать микропроцессор PIC 18F2620.In FIG. 1 is a block diagram of a system 10 for collecting moisture content data from a plurality of grain bins 12. There may be a plurality of grain bins 12 at a farm or receiving station, controlled by one main controller 14 containing a microprocessor 16, memory 18 and display 20. All the memory described herein, including memory 18, is a computer-readable long-term storage device. The main controller 14 communicates with each grain bin 12 through the wireless nodes 22, 24. For example, the wireless node 22 may be an 802.15-based module, and each wireless node 24 may include a PIC 18F2620 microprocessor.

Беспроводной узел 24 каждого зернового бункера обеспечивает входной и выходной каналы связи между основным контроллером 14 и блоком 26 сбора данных, содержащим микропроцессор 28 и память 30. Множество кабелей 32 для измерения влажности каждого зернового бункера 12 подключены к блоку 26 сбора данных, содержащему микропроцессор 28 и память 30. Каждый кабель 32 для измерения влажности содержит множество сенсорных узлов 34, расположенных с шагом по длине каждого кабеля 32. Каждый сенсорный узел 34 каждого кабеля 32 имеет параллельное электрическое подключение к блоку 26 сбора данных.The wireless node 24 of each grain bin provides input and output communication channels between the main controller 14 and the data collection unit 26 containing the microprocessor 28 and the memory 30. A plurality of moisture measurement cables 32 of each grain tank 12 are connected to the data collection unit 26 containing the microprocessor 28 and memory 30. Each humidity measurement cable 32 contains a plurality of sensor assemblies 34 arranged in steps along the length of each cable 32. Each sensor assembly 34 of each cable 32 has a parallel electrical connection to block 26 data collection.

Кабели 32 для измерения влажности расположены на расстоянии друг от друга по всему внутреннему пространству зернового бункера 12, как показано на Фиг. 2. Следует понимать, что Фиг. 2 является схематической для упрощения понимания. Каждый кабель 32 для измерения влажности физически подвешен, как обычно, за кровельную конструкцию зернового бункера 12 и удерживается ею. Аналогично блок 26 сбора данных, соединенный с зерновым бункером 12, может быть расположен над областью хранения зерна, так что зерно в зерновом бункере 12 не создает по существу никакой направленной вниз силы, действующей на блок 26 сбора данных. Например, блок 26 сбора данных может быть прикреплен к кровельной конструкции снаружи зернового бункера 12 или изнутри зернового бункера 12 рядом с верхней частью кровельной конструкции.Humidity measurement cables 32 are spaced apart from each other throughout the interior of the grain bin 12, as shown in FIG. 2. It should be understood that FIG. 2 is schematic for ease of understanding. Each moisture measuring cable 32 is physically suspended, as usual, from the roof structure of the grain bin 12 and is held by it. Similarly, the data collection unit 26 connected to the grain tank 12 may be located above the grain storage area, so that the grain in the grain tank 12 does not create substantially any downward force acting on the data collection unit 26. For example, the data collection unit 26 may be attached to the roof structure outside the grain bin 12 or from inside the grain bin 12 near the top of the roof structure.

Согласно Фиг. 3-7 каждый кабель 32 для измерения влажности содержит электрический кабель 36. Электрический кабель 36 содержит пару главных проводников 38 и 40. Например, главный проводник 38 может обеспечивать заземление с главным проводником 40, имеющим противоположную полярность. Главные проводники 38, 40 расположены на расстоянии друг от друга вдоль проводящей плоскости CP, проходящей через проводники. В промежутке между главными проводниками 38, 40 расположена пара сигнальных проводов 122 связи. Проводники 38, 40 и сигнальные провода 122 изолированы друг от друга и от окружающей среды посредством электроизоляционного материала 42. Общая форма поперечного сечения электрического кабеля 36 является в целом прямоугольной, обеспечивая большее расстояние или промежуток между главными проводниками 38, 40 за счет размещения каждого главного проводника 38, 40 рядом с одной из коротких сторон 35 прямоугольного поперечного сечения.According to FIG. 3-7, each moisture measurement cable 32 contains an electric cable 36. The electric cable 36 contains a pair of main conductors 38 and 40. For example, the main conductor 38 can provide grounding with the main conductor 40 having opposite polarity. The main conductors 38, 40 are spaced apart along a conductive plane CP passing through the conductors. Between the main conductors 38, 40 is a pair of communication signal wires 122. The conductors 38, 40 and signal wires 122 are isolated from each other and from the environment by means of an insulating material 42. The overall cross-sectional shape of the electric cable 36 is generally rectangular, providing a greater distance or gap between the main conductors 38, 40 by placing each main conductor 38, 40 next to one of the short sides 35 of a rectangular cross section.

Сенсорные узлы 34 также содержат монтажную плату 44, расположенную вдоль одной из длинных сторон 37 прямоугольного поперечного сечения электрического кабеля 36. Монтажная плата 44 является в целом плоской и имеет прямоугольную форму с основными размерами по длине и ширине в плоскости монтажной платы BP, параллельной проводящей плоскости СР. Вдоль противолежащих сторон, образующих длину L монтажной платы 44, расположена пара противолежащих емкостных пластин 46, 48. Противолежащие емкостные пластины 46, 48 аналогично проходят вдоль соответствующего отрезка электрического кабеля 36, рядом с каждой короткой стороной 35 прямоугольного поперечного сечения электрического кабеля 36. Монтажная плата 44 содержит компоненты 45 монтажной платы, установленные на ней, такие как микропроцессор сенсорного узла и память.The sensor assemblies 34 also comprise a mounting plate 44 located along one of the long sides 37 of the rectangular cross section of the electric cable 36. The mounting plate 44 is generally flat and rectangular in shape with major dimensions in length and width in the plane of the mounting plate BP parallel to the conducting plane Wed A pair of opposing capacitive plates 46, 48 is arranged along the opposite sides forming the length L of the mounting plate 44. Opposite capacitive plates 46, 48 likewise extend along the corresponding length of the electric cable 36, next to each short side 35 of the rectangular cross section of the electric cable 36. The mounting plate 44 contains circuit board components 45 mounted thereon, such as a microprocessor of a sensor assembly and memory.

Плоская заземляющая пластина 46 расположена рядом с соответствующим отрезком главного заземляющего проводника 38, а пластина 48 противоположной полярности расположена рядом с соответствующим отрезком главного проводника 40 противоположной полярности. Противолежащие емкостные пластины 46, 48 могут быть расположены в целом перпендикулярно проводящей плоскости CP и плоскости монтажной платы BP. Каждая емкостная пластина 46, 48 может проходить только снаружи плоскости, проходящей вдоль внутреннего края главного проводника 38 или 40 и перпендикулярно проводящей плоскости CP и плоскости монтажной платы BP.A flat ground plate 46 is located next to the corresponding length of the main ground conductor 38, and a plate 48 of opposite polarity is located next to the corresponding length of the main conductor 40 of the opposite polarity. Opposite capacitive plates 46, 48 can be arranged generally perpendicular to the conductive plane CP and the plane of the circuit board BP. Each capacitive plate 46, 48 can extend only outside the plane extending along the inner edge of the main conductor 38 or 40 and perpendicular to the conducting plane CP and the plane of the circuit board BP.

Питание на монтажную плату 44 подается по главным проводникам 38, 40. Передача данных от каждого сенсорного узла и на него осуществляется по сигнальным проводам 122. Часть электроизоляционного материала 42 удалена для обеспечения электрического соединения сигнальных проводов 122 и главных проводников 38, 40 с монтажной платой 44 посредством подпружиненных плунжерных контактов. Снять электроизоляционный материал 42 можно посредством нагрева, механического истирания или другим способом для создания пары главных полостей 52, обеспечивающих доступ к главным проводникам 38, 40, и по меньшей мере одной вторичной полости 54, открывающей вторичные проводники 122.Power to the circuit board 44 is supplied through the main conductors 38, 40. Data is transmitted from and to each sensor unit via signal wires 122. A portion of the insulating material 42 is removed to provide electrical connection between the signal wires 122 and the main conductors 38, 40 with the circuit board 44 by means of spring-loaded plunger contacts. The electrical insulation material 42 can be removed by heating, mechanical abrasion, or in another way to create a pair of main cavities 52, providing access to the main conductors 38, 40, and at least one secondary cavity 54 that opens the secondary conductors 122.

Монтажная плата 44, емкостные пластины 46, 48 и соответствующий участок электрического кабеля 36 заключены в состоящий из двух частей корпус 50, создающий герметичное внутреннее пространство и образующий каждый сенсорный узел 34. Внутреннее пространство может быть заполнено пеноматериалом или гелем для защиты монтажной платы 44 и соответствующих компонентов датчика от вибраций, ударов и нежелательных элементов из окружающей среды, таких как влага. Половины корпуса 50 могут быть соединены вместе с помощью резьбовых крепежных элементов. Далее будут описаны детали монтажной платы 44.The mounting plate 44, the capacitive plates 46, 48, and the corresponding portion of the electric cable 36 are enclosed in a two-piece housing 50, creating a sealed interior space and forming each sensor assembly 34. The interior space may be filled with foam or gel to protect the mounting plate 44 and the corresponding Sensor components against vibration, shock, and unwanted environmental elements such as moisture. The halves of the housing 50 can be joined together using threaded fasteners. Next, details of the circuit board 44 will be described.

На Фиг. 8 показана блок-схема монтажной платы 44 для каждого сенсорного узла 34. Каждый сенсорный узел 34 использует микропроцессор 100, который может быть реализован посредством микропроцессорного устройства PIC16F54. Микропроцессор 100 содержит внутреннюю адресуемую память 102. Системный тактовый генератор 104 может быть реализован соответствующим кристаллом для управления тактовой частотой микропроцессорного устройства. Для микропроцессорного устройства, такого как PIC16F54, можно использовать соответствующий 4 мегагерцевый кристалл. Каждый сенсорный узел 34 также содержит цепь 106 источника питания и регулятора, по которой осуществляется подача номинального рабочего напряжения 5 В постоянного тока на различные компоненты датчика измерения влажности. Цепь 106 источника питания и регулятора может быть реализована посредством цепи регулятора напряжения LN78L05ACZ, напряжение на входе которой составляет 15 В постоянного тока, а на выход подает регулируемые 5 В постоянного тока.In FIG. 8 is a block diagram of a circuit board 44 for each sensor assembly 34. Each sensor assembly 34 uses a microprocessor 100, which can be implemented using a PIC16F54 microprocessor device. The microprocessor 100 comprises an internal addressable memory 102. The system clock 104 may be implemented with an appropriate chip to control the clock frequency of the microprocessor device. For a microprocessor device such as the PIC16F54, you can use the corresponding 4 megahertz crystal. Each sensor assembly 34 also comprises a power supply and controller circuit 106, through which a nominal operating voltage of 5 V DC is applied to various components of the humidity measurement sensor. The power supply and regulator circuit 106 can be implemented by means of a voltage regulator circuit LN78L05ACZ, the input voltage of which is 15 VDC, and the output is regulated 5 VDC.

Микропроцессор 100 собирает данные, свидетельствующие о содержании влаги, а также данные, свидетельствующие о температуре. Данные о содержании влаги генерируются посредством емкостной измерительной пластины 108, которая меняет емкость пропорционально содержанию влаги. Емкостная измерительная пластина 108 соответствует противолежащим емкостным пластинам 46 и 48. За счет измерения изменений емкости получают данные о содержании влаги.The microprocessor 100 collects data indicating the moisture content, as well as data indicating the temperature. The moisture content data is generated by a capacitive measuring plate 108, which changes the capacitance in proportion to the moisture content. Capacitive measuring plate 108 corresponds to opposite capacitive plates 46 and 48. By measuring changes in capacitance, moisture content data is obtained.

Более конкретно, емкостная измерительная пластина 108 включена в колебательный контур 112 через электрический выключатель 110. Изменения емкости могут стать причиной изменения частоты колебаний колебательного контура. Микропроцессор 100 выполняет измерения частоты колебаний и таким образом собирает данные, свидетельствующие о содержании влаги.More specifically, a capacitive measuring plate 108 is included in the oscillation circuit 112 through an electric switch 110. Changes in capacitance can cause a change in the oscillation frequency of the oscillatory circuit. The microprocessor 100 performs measurements of the oscillation frequency and thus collects data indicating the moisture content.

Для обеспечения точности показаний содержания влаги, измеренных посредством изменения емкости, датчик влажности и температуры узла содержит опорный конденсатор 114, который может быть включен в колебательный контур 112 (вместо емкостной измерительной пластины 108) через выключатель 110. Как показано, управление выключателем 110 осуществляет микропроцессор 100. Таким образом, микропроцессор 100 задает, будет ли колебательный контур 112 колебаться с частотой, задаваемой емкостной измерительной пластиной 108 или опорным конденсатором 114.To ensure the accuracy of the moisture content readings measured by changing the capacitance, the humidity and temperature sensor of the assembly contains a reference capacitor 114, which can be included in the oscillating circuit 112 (instead of the capacitive measuring plate 108) through the switch 110. As shown, the microprocessor 100 controls the switch 110. Thus, the microprocessor 100 determines whether the oscillating circuit 112 will oscillate with a frequency specified by the capacitive measuring plate 108 or the reference capacitor 114.

Данные о температуре предоставляет датчик 116 температуры зерна. Датчик 116 температуры подключен к микропроцессору 100 через аналого-цифровой преобразователь 118.Temperature data is provided by the grain temperature sensor 116. The temperature sensor 116 is connected to the microprocessor 100 through an analog-to-digital converter 118.

Микропроцессор 100 собирает данные о содержании влаги и температуре от этих соответствующих датчиков и передает значения собранных данных посредством приемопередатчика 120 RS-485. Более конкретно, значения данных, собранных микропроцессором 100, сохраняются в памяти 102, а затем в соответствии с запросом отправляются по линии передачи (ТХ) на приемопередатчик 120 RS-485. Запросы на передачу таких данных отправляются от приемопередатчика 120 RS-485 по линии приема (RX) на микропроцессор 100. Передача данных приемопередатчиком 120 RS-485 осуществляется по балансному (с двумя линиями передачи данных) кабелю 122, содержащему линию А входа/выхода данных и линию В входа/выхода данных. Согласно протоколу RS-485 линии А и В не совпадают по фазе друг с другом на 180°, так что помехи в обеих линиях из одного источника помех будут эффективно отсекаться.The microprocessor 100 collects data on the moisture content and temperature from these respective sensors and transmits the values of the collected data through the RS-485 transceiver 120. More specifically, the values of the data collected by the microprocessor 100 are stored in the memory 102, and then, in accordance with the request, are sent via a transmission line (TX) to the RS-485 transceiver 120. Requests for the transmission of such data are sent from the RS-485 transceiver 120 via the receive line (RX) to the microprocessor 100. Data is transmitted by the RS-485 transceiver 120 through a balanced cable (with two data lines) cable 122 containing the data input / output line A and line B input / output data. According to the RS-485 protocol, lines A and B do not coincide in phase with each other by 180 °, so that interference in both lines from the same interference source will be effectively cut off.

Согласно Фиг. 9 линии передачи данных А и В соединены с соответствующими линиями передачи данных аналогично сконфигурированных датчиков измерения влажности параллельно через разъем или плунжерные контакты 131 с образованием многоточечной линии связи с распределенными датчиками, размещенной в зерновом бункере, как было описано выше. Для обеспечения независимой активации и опроса каждого из датчиков для сбора данных микропроцессор 100 каждого датчика программируют реагировать на уникальный адрес идентификации. Когда системе необходимо получить данные от конкретного датчика, сообщение по балансному кабелю 122 и через приемопередатчик 120 RS-485 отправляется на микропроцессор 100, который затем отвечает на запрос данных посредством получения измерений от датчиков влажности и от датчиков температуры и их передачи обратно через интерфейс приемопередатчиков RS-485. Как будет описано ниже, каждый отдельный датчик активируется, только когда возникает необходимость в показаниях датчика. В противном случае датчик отключен. Разъем 133 предназначен для программирования микропроцессора 100, например, для предоставления обновлений программного обеспечения.According to FIG. 9, data lines A and B are connected to respective data lines of similarly configured humidity sensors in parallel through a connector or plunger contacts 131 to form a multi-point communication line with distributed sensors located in a grain bin, as described above. To ensure independent activation and interrogation of each of the sensors for data collection, the microprocessor 100 of each sensor is programmed to respond to a unique identification address. When the system needs to receive data from a specific sensor, a message through a balanced cable 122 and through an RS-485 transceiver 120 is sent to a microprocessor 100, which then responds to a data request by receiving measurements from humidity sensors and from temperature sensors and transmitting them back through the RS transceiver interface -485. As will be described below, each individual sensor is activated only when there is a need for sensor readings. Otherwise, the sensor is disabled. Connector 133 is for programming the microprocessor 100, for example, to provide software updates.

Одним из преимуществ кабельной системы датчиков влажности и температуры является то, что каждый датчик собирает данные о содержании влаги и температуре из разных точек в зерновом бункере, причем каждый датчик передает необработанные данные измерений (уникальные для этой точки внутри бункера) в многофункциональную систему обработки для проведения анализа. Для того чтобы собрать такое количество данных в компактный и экономичный пакет, в цепи датчика измерения влажности, показанной на Фиг. 8 и 9, используется несколько усовершенствований цепи, помогающих уменьшить размер, стоимость и потребление мощности, при этом обеспечивая высокую надежность и точность.One of the advantages of the cable system of humidity and temperature sensors is that each sensor collects data on moisture content and temperature from different points in the grain tank, and each sensor transfers raw measurement data (unique for this point inside the tank) to a multifunctional processing system for analysis. In order to collect such a quantity of data in a compact and economical package, in the circuit of the humidity measurement sensor shown in FIG. 8 and 9, several chain enhancements are used to help reduce size, cost, and power consumption while providing high reliability and accuracy.

Микропроцессор 100 вместе с системным тактовым генератором 104 и связанным приемопередатчиком 120 RS-485 показан вместе с соединительными выводами. Необходимо отметить, что эта цепь 106 источника питания и регулятора содержит шину 124 на 5 В, которая подает регулируемые 5 В на несколько компонентов цепи, например, на микропроцессор 100 на его вывод 126 источника питания на 5 В. Аналогичный вывод 128 источника питания на 5 В подает регулируемые 5 В постоянного тока на приемопередатчик 120 RS-485. Другие соединения источника питания на 5 В также показаны на Фиг. 8, однако дополнительно описываться не будут.A microprocessor 100, together with a system clock 104 and an associated RS-485 transceiver 120, is shown together with connection leads. It should be noted that this circuit 106 of the power source and the regulator contains a 5 V bus 124, which supplies 5 V adjustable to several components of the circuit, for example, to the microprocessor 100 to its output of 126 power supply to 5 V. A similar output of 128 power supply to 5 It supplies an adjustable 5 VDC to transceiver 120 RS-485. Other 5V power supply connections are also shown in FIG. 8, however, will not be further described.

На цепь 106 источника питания и регулятора подается 15 В постоянного тока через шину 130 на 5 В. Шина 130 расположена на нерегулируемой стороне источника питания, на которую напряжение, равное 15 В постоянного тока, подается через разъем или плунжерные контакты 131. Необходимо отметить, что нерегулируемое питающее напряжение, равное 15 В, также подается в другие точки цепи, например на вывод 132 источника питания на 15 В датчика 116 температуры.15 V DC is supplied to the power supply and regulator circuit 106 via a 5 V rail 130. The bus 130 is located on the unregulated side of the power supply, to which a voltage of 15 V DC is supplied through the connector or plunger contacts 131. It should be noted that an unregulated supply voltage of 15 V is also supplied to other points in the circuit, for example, to terminal 132 of a 15 V power supply of temperature sensor 116.

В целях экономии энергии, когда обращение к конкретному датчику не осуществляется, питающее напряжение, равное 15 В, на основной контроллер может не подаваться. В отключенном состоянии напряжение через разъем или плунжерные контакты 131 не подается и вся цепь, показанная на Фиг. 8 и 9, обесточена. При подаче 15 В через разъем 131 питание подается во всю цепь. Для того чтобы обеспечить подачу питания на микропроцессор управляемым образом, в цепь включен датчик 134 понижения напряжения. Датчик понижения напряжения реагирует на 5-вольтную шину при считывании на выводе 136 источника питания на 5 В и отправляет на микропроцессор 100 сигнал сброса после того, как уровни напряжения стабилизируются на должном значении 5 В.In order to save energy, when a specific sensor is not accessed, a supply voltage of 15 V may not be supplied to the main controller. In the disconnected state, voltage is not supplied through the connector or plunger contacts 131 and the entire circuit shown in FIG. 8 and 9, de-energized. When 15 V is supplied via connector 131, power is supplied to the entire circuit. In order to provide power to the microprocessor in a controlled manner, a voltage reduction sensor 134 is included in the circuit. The undervoltage sensor responds to the 5-volt bus when it reads on the output of the 5 V power supply at terminal 136 and sends a reset signal to the microprocessor 100 after the voltage levels stabilize to the proper value of 5 V.

Согласно описанию со ссылкой на Фиг. 8 генератор 112 колебаний измеряет значения емкости измерительной пластины 108 и опорного конденсатора 114. Такие конденсаторы могут быть прецизионными конденсаторами, такими как керамические конденсаторы NPO. Согласно проиллюстрированному варианту осуществления колебательный контур 112 выполнен с применением пары триггерных цепей 138 Шмидта, которые создают колебания на номинальной частоте приблизительно 300 кГц; точная частота колебаний меняется в зависимости от заданного значения емкости. В связи с этим измерительную пластину 108 и опорный конденсатор 114 (в этом случае пара параллельных конденсаторов) попеременно включают и выключают в колебательном контуре 112 посредством выключателя 110 с микропроцессорным управлением. Выключатель 110 выполнен с помощью пары двунаправленных аналоговых выключателей, управление которыми осуществляется на основании значения данных, подаваемого на провод 140 от микропроцессора 100.As described with reference to FIG. 8, oscillation generator 112 measures the capacitance values of the measuring plate 108 and the reference capacitor 114. Such capacitors may be precision capacitors, such as NPO ceramic capacitors. According to the illustrated embodiment, the oscillation circuit 112 is made using a pair of Schmidt trigger circuits 138, which create oscillations at a nominal frequency of approximately 300 kHz; The exact frequency varies depending on the set capacitance value. In this regard, the measuring plate 108 and the reference capacitor 114 (in this case, a pair of parallel capacitors) are alternately turned on and off in the oscillating circuit 112 through the switch 110 with microprocessor control. The switch 110 is made using a pair of bi-directional analog switches, which are controlled based on the value of the data supplied to the wire 140 from the microprocessor 100.

Когда микропроцессор 100 получает команду на считывание и предоставление данных, посредством команды, подаваемой приемопередатчиком 120 RS-485, микропроцессор считывает частоту колебательного контура, при этом опорный конденсатор 114 включен в цепь, а затем меняет настройки выключателя для считывания частоты генератора колебаний, при этом конденсатор 108 измерительной пластины включен в колебательный контур. Получают оба значения данных и передают их посредством приемопередатчика 120 RS-485 каждый раз при получении запроса данных. Таким образом измеряют содержание влаги (на основании показаний, полученных с помощью емкостной измерительной пластины 108). Любое самопроизвольное движение в цепи или другие аберрации измерения, вызванные изменением температуры или старением компонентов, должны измеряться и компенсироваться для использования показаний, полученных посредством опорного конденсатора 114. При получении показаний в обоих случаях датчик измерения влажности обеспечивает очень точные и надежные данные установленного содержания влаги.When the microprocessor 100 receives a command to read and provide data, by means of a command issued by the RS-485 transceiver 120, the microprocessor reads the frequency of the oscillatory circuit, while the reference capacitor 114 is connected to the circuit, and then changes the settings of the switch to read the frequency of the oscillator, while the capacitor 108 of the measuring plate is included in the oscillatory circuit. Both data values are received and transmitted via the RS-485 transceiver 120 each time a data request is received. Thus, the moisture content is measured (based on readings obtained with the capacitive measuring plate 108). Any spontaneous movement in the circuit or other measurement aberrations caused by temperature changes or component aging should be measured and compensated for using readings obtained from the reference capacitor 114. When both readings are obtained, the humidity measurement sensor provides very accurate and reliable data on the installed moisture content.

Согласно проиллюстрированному варианту осуществления колебательный контур 112 осуществляет колебания на номинальной частоте приблизительно 300 кГц. До тех пор пока применение микропроцессора со скоростными возможностями, достаточными для непосредственного подсчета колебаний при такой продолжительности цикла, остается возможным, такие микропроцессоры будут считаться дорогими. Таким образом, в показанном варианте осуществления используется циклическая методика измерения, согласно которой используется функция часов реального времени микропроцессорного устройства. Для измерения частоты генератора колебаний регистр или ячейку памяти в микропроцессоре 100 программируют на увеличение значений счетчика приращений при каждом входном импульсе, поступающем из колебательного контура, начиная с нулевого значения и вплоть до переполнения регистра. Микропроцессор программируют для отслеживания и регистрации количества раз такого переполнения регистра в пределах заданного периода времени, а затем также для считывания значения, находящегося в данный момент в регистре, после истечения периода времени для выполнения измерения. Затем зарегистрированное количество переполнений и находящееся в данный момент значение регистра в конце цикла измерений используют совместно для расчета частоты генератора колебаний, а далее это значение преобразуют в эквивалентные показания содержания влаги с применением преобразования «емкость-влажность».According to the illustrated embodiment, the oscillation circuit 112 oscillates at a nominal frequency of approximately 300 kHz. As long as the use of a microprocessor with high-speed capabilities sufficient to directly calculate the oscillations at such a cycle time remains possible, such microprocessors will be considered expensive. Thus, in the embodiment shown, a cyclic measurement technique is used, according to which the real-time clock function of the microprocessor device is used. To measure the frequency of the oscillation generator, a register or memory cell in the microprocessor 100 is programmed to increase the increment counter for each input pulse coming from the oscillating circuit, starting from zero and up to register overflow. The microprocessor is programmed to track and record the number of times such an overflow of the register within a given period of time, and then also to read the value that is currently in the register, after the expiration of the period of time to perform the measurement. Then, the registered number of overflows and the current value of the register at the end of the measurement cycle are used together to calculate the frequency of the oscillation generator, and then this value is converted into equivalent readings of the moisture content using the capacity-humidity transformation.

Измерения температуры выполняются датчиком 116 температуры, который предоставляет аналоговое значение, преобразуемое в цифровое значение с помощью аналого-цифрового преобразователя 118. Пока существуют заранее предоставляемые устройства аналого-цифрового преобразования, которые можно применять для выполнения этой функции, показанный вариант осуществления обеспечивает экономию средств за счет осуществления аналого-цифрового преобразования с применением компаратора 142, предназначенного для сравнения выходного значения датчика 116 температуры с линейно нарастающим пилообразным напряжением на конденсаторе 144. По существу конденсатор 144 оснащен стабилизированным источником 146 тока, реализованным парой транзисторов, которые могут представлять собой прецизионные транзисторы. Стабилизированный источник тока, таким образом, обеспечивает подачу на конденсатор 144 с управляемой скоростью, так что напряжение на конденсаторе 144 линейно увеличивается от нуля до напряжения источника питания (плюс 5 В) с образованием пилообразной характеристики. С помощью электрического выключателя 148 микропроцессор 100 периодически замыкает конденсатор 144 на землю, тем самым сбрасывая напряжение конденсатора на ноль, снова запуская пилообразную форму. После размыкания напряжение на конденсаторе 144 увеличивается с постоянной скоростью, обусловленной стабилизированным источником 146 тока, что делает напряжение на конденсаторе 144 опорным источником, с которым компаратор 142 сравнивает выходные данные датчика 116 температуры.Temperature measurements are performed by a temperature sensor 116, which provides an analog value that can be converted to a digital value using an analog-to-digital converter 118. As long as there are previously provided analog-to-digital conversion devices that can be used to perform this function, the embodiment shown provides cost savings due to the implementation of analog-to-digital conversion using a comparator 142, designed to compare the output value of the sensor 116 temperatures with a ramp ramp across the capacitor 144. Essentially, the capacitor 144 is equipped with a stabilized current source 146 implemented by a pair of transistors, which may be precision transistors. The stabilized current source thus supplies a controlled speed to the capacitor 144, so that the voltage across the capacitor 144 increases linearly from zero to the voltage of the power supply (plus 5 V) to form a sawtooth characteristic. Using an electric switch 148, the microprocessor 100 periodically closes the capacitor 144 to earth, thereby resetting the voltage of the capacitor to zero, again starting a sawtooth shape. After opening, the voltage across the capacitor 144 increases at a constant speed due to the stabilized current source 146, which makes the voltage across the capacitor 144 a reference source with which the comparator 142 compares the output of the temperature sensor 116.

Согласно Фиг. 10 предоставлен основной цикл для сбора и передачи данных от сенсорных узлов 34 на блок 26 сбора данных. В блоке 200 блок сбора данных ожидает получения запроса данных датчика из бункера от основного контроллера 14. В блоке 202 после получения запроса идентификатор активного кабеля сначала устанавливается на максимальное значение. Например, если в зерновом бункере находится 19 кабелей, то идентификатор активного кабеля устанавливается на 19. В блоке 204 микропроцессор 28 подает питание на активный кабель 32, соответствующий указанному идентификатору кабеля. В блоке 206 микропроцессор 28 ожидает выполнения инициализации сенсорных узлов 34 на активном кабеле 32.According to FIG. 10, a main loop is provided for collecting and transmitting data from sensor nodes 34 to a data collection unit 26. In block 200, the data collection block expects to receive a request for sensor data from the hopper from the main controller 14. In block 202, after receiving the request, the identifier of the active cable is first set to the maximum value. For example, if there are 19 cables in the grain tank, then the active cable identifier is set to 19. At block 204, microprocessor 28 supplies power to the active cable 32 corresponding to the specified cable identifier. At a block 206, the microprocessor 28 awaits initialization of the sensor nodes 34 on the active cable 32.

В блоке 208 идентификатор активного сенсорного узла устанавливается на максимальное значение. Например, если на кабеле 32 для измерения влажности находится 24 сенсорных узла, идентификатор сенсорного узла устанавливается на 24. В блоке 210 счетчик запросов на попытку устанавливается на 1, показывая, что идет обращение к первому запросу данных для сенсорного узла 34. В блоке 212 запрос данных отправляется на активный сенсорный узел. Если в блоке 214 данные поступают в блок 26 сбора данных в течение заданного периода времени, то в блоке 216 проверяется соответствие данных.In block 208, the identifier of the active sensor node is set to the maximum value. For example, if there are 24 sensor nodes on the humidity cable 32, the sensor node identifier is set to 24. At block 210, the attempt request counter is set to 1, indicating that the first data request is being accessed for the sensor node 34. In block 212, the request data is sent to the active sensor node. If in block 214 the data arrives in block 26 for collecting data for a predetermined period of time, then in block 216 the data is checked for compliance.

Если в блоке 214 данные не поступают в течение заданного периода времени или соответствие данных не подтверждается, логика микропроцессора 28 переходит к блоку 218 для определения, не превышает ли счетчик запросов на попытку заданное значение, соответствующее максимальному значению количества попыток. Если нет, тогда в блоке 220 счетчик запросов на попытку увеличивается на единицу, а логика возвращается в блок 212 для отправки очередного запроса данных в сенсорный узел, к которому идет обращение; то есть в активный сенсорный узел на активном кабеле для измерения влажности в исследуемом зерновом бункере.If at block 214 no data is received within a predetermined period of time or data is not confirmed, the logic of the microprocessor 28 proceeds to block 218 to determine whether the counter of requests for attempt exceeds the set value corresponding to the maximum value of the number of attempts. If not, then in block 220, the attempt request counter is increased by one, and the logic returns to block 212 to send the next data request to the touch node that is being accessed; that is, in the active sensor node on the active cable for measuring moisture in the studied grain bin.

Если данные получены в блоке 214 и в блоке 216 соответствие подтверждается, тогда данные через блок 26 сбора данных и беспроводные узлы 11 и 24 отправляются на основной контроллер 14 для обработки в блоке 222. После того как в блоке 218 микропроцессор 100 определяет, что количество запросов на попытку превышает заданное максимальное значение, в блоке 234 значение ошибки неверных данных для каждого датчика температуры, опорной емкости и влажности передается в активный сенсорный узел, причем значение ошибки отправляется в основной контроллер в блоке 222.If the data is received in block 214 and the correspondence is confirmed in block 216, then the data is sent through the data collection block 26 and the wireless nodes 11 and 24 to the main controller 14 for processing in block 222. After the microprocessor 100 determines in block 218 that the number of requests the attempt exceeds the preset maximum value, in block 234 the error value of the incorrect data for each temperature sensor, reference capacitance, and humidity is transmitted to the active sensor node, and the error value is sent to the main controller in block 222.

В блоке 224 микропроцессор 28 определяет наличие дополнительных сенсорных узлов на активном кабеле, с которых данные не были собраны. Если такие узлы присутствуют, тогда в блоке 226 идентификатор активного узла уменьшается на единицу, а логика возвращается в блок 210 для установки счетчика попыток на 1 для нового активного сенсорного узла. Если нет, тогда в блоке 228 подача питания на активный кабель прекращается.In block 224, microprocessor 28 determines the presence of additional sensor nodes on the active cable from which data was not collected. If such nodes are present, then in block 226 the identifier of the active node is reduced by one, and the logic returns to block 210 to set the attempt counter to 1 for the new active sensor node. If not, then at block 228, power to the active cable is cut off.

В блоке 230 выполняется определение наличия дополнительных кабелей для измерения влажности в зерновом бункере, с которых данные не были собраны. Если такие кабели присутствуют, в блоке 232 значение идентификатора активного кабеля уменьшается на 1, а в блоке 204 на кабель, соответствующий уменьшенному идентификатору кабеля, подается питание до тех пор, пока предыдущий активный кабель не будет обесточен. Если нет, тогда питание на кабель для измерения влажности не подается и в блоке 200 блок 26 сбора данных просто ожидает получения другого запроса данных.At a block 230, a determination is made of the presence of additional cables for measuring moisture in the grain bin from which data were not collected. If such cables are present, in block 232 the value of the active cable identifier is reduced by 1, and in block 204, the cable corresponding to the reduced cable identifier is supplied with power until the previous active cable is de-energized. If not, then power to the moisture measurement cable is not supplied and in block 200, the data collection unit 26 simply waits for another data request.

Согласно Фиг. 11 основной цикл выполняется для каждого сенсорного узла микропроцессора 100. Когда на кабель 32 для измерения влажности подается питание, в блоке 250 микропроцессор 100 устанавливается в режим прослушивания пакета с заголовком. Если установлено, что в блоке 252 пакет с заголовком не определен, тогда микропроцессор продолжает прослушивание пакета с заголовком в блоке 250. Если в блоке 252 пакет с заголовком определяется, тогда пакет принимается в блоке 254 и в блоке 256 выполняется определение, представляет ли собой пакет с заголовком набор битов запроса данных. Если нет, тогда микропроцессор 100 возвращается к прослушиванию в блоке 250. Если да, тогда в блоке 258 идентификатор активного узла извлекается из пакета с заголовком. Если извлеченный идентификатор узла совпадает с идентификатором узла в блоке 260, тогда в блоке 264 температура, исходные данные о емкости и данные о содержании влаги, полученные посредством изменения емкости, собираются и отправляются в блок 26 сбора данных.According to FIG. 11, the main cycle is performed for each sensor node of the microprocessor 100. When power is supplied to the cable 32 for measuring moisture, in block 250 the microprocessor 100 is set to the listening mode of the packet with the header. If it is determined that a packet with a header is not defined in block 252, then the microprocessor continues to listen to the packet with a header in block 250. If a packet with a header is determined in block 252, then the packet is received in block 254 and a determination is made in block 256 of whether the packet with the header is a set of data request bits. If not, then the microprocessor 100 returns to listening at block 250. If so, then at block 258, the identifier of the active node is retrieved from the packet with the header. If the extracted node identifier matches the node identifier in block 260, then in block 264, temperature, raw capacity data and moisture content data obtained by changing the capacity are collected and sent to data collection unit 26.

Как следует из приведенного выше описания Фиг. 10 и 11, множество узлов 34 емкостных датчиков измерения влажности расположены внутри зернового бункера 12 на множестве кабелей 32 для измерения влажности. Питание подается на выбранный один из множества кабелей 32 для измерения влажности, при этом не активируя множество узлов 34 емкостных датчиков измерения влажности на выбранном кабеле 34 для измерения влажности. Запитанные, но неактивные сенсорные узлы 34 по сути не потребляют ток. В частности, ввиду подачи питания только на один кабель 32 для измерения влажности за один раз неактивные сенсорные узлы 34 не вырабатывают нежелательное тепло, которое может отрицательно сказываться на собираемых данных.As follows from the above description of FIG. 10 and 11, a plurality of nodes 34 of capacitive humidity measuring sensors are located inside the grain tank 12 on a plurality of moisture measuring cables 32. Power is supplied to a selected one of the plurality of moisture measurement cables 32, without activating the plurality of nodes 34 of the capacitive humidity sensors on the selected moisture measurement cable 34. Powered but inactive sensor nodes 34 do not essentially consume current. In particular, due to the supply of power to only one cable 32 for measuring moisture at a time, inactive sensor nodes 34 do not generate unwanted heat, which can adversely affect the data being collected.

Выбранный один из множества узлов 34 емкостных датчиков измерения влажности на выбранном кабеле 32 для измерения влажности активируется. Данные о содержании влаги, полученные посредством изменения емкости, и данные о температуре предоставляются активированным сенсорным узлом 34, расположенным на выбранном кабеле 32 для измерения влажности. Выбранный один из множества узлов 34 емкостных датчиков измерения влажности возвращается в неактивное состояние. Активацию следующего одного из множества узлов 34 емкостных датчиков измерения влажности, расположенных на выбранном кабеле 32 для измерения влажности, осуществляют до тех пор, пока каждый из сенсорных узлов 34, расположенных на выбранном кабеле 32, не будет отдельно активирован. Подачу питания прекращают на выбранном одном из множества кабелей 32 для измерения влажности. Питание подают на следующий выбранный один из множества кабелей 32 для измерения влажности до тех пор, пока каждый из множества кабелей 32 для измерения влажности не будет отдельно запитан, а каждый из сенсорных узлов 34 не будет отдельно активирован и с него не будут собраны данные.The selected one of the plurality of nodes 34 of the capacitive humidity measurement sensors on the selected moisture measurement cable 32 is activated. The moisture content data obtained by changing the capacitance and the temperature data are provided by the activated sensor assembly 34 located on the selected moisture measurement cable 32. The selected one of the plurality of nodes 34 of the capacitive humidity measurement sensors returns to the inactive state. The activation of the next one of the plurality of nodes 34 of the capacitive humidity measuring sensors located on the selected cable 32 for measuring moisture is carried out until each of the sensor nodes 34 located on the selected cable 32 is separately activated. The power supply is cut off at a selected one of the plurality of humidity cables 32. Power is supplied to the next selected one of the plurality of cables 32 for measuring moisture until each of the plurality of cables 32 for measuring moisture is separately powered and each of the sensor units 34 is separately activated and data is not collected from it.

Как было указано выше, данные, отправленные на основной контроллер 14 от каждого сенсорного узла, являются необработанными данными, которые еще не были преобразованы в значение содержания влаги. Одним преимуществом этого является то, что нет необходимости в снабжении блока 26 сбора данных достаточной памятью и мощностью для преобразования необработанных данных в значение содержания влаги. Другое преимущество заключается в том, что блок сбора данных не нуждается в информации о типе зерна, хранящегося в зерновом бункере, так как информация, как правило, уже хранится в основном контроллере для других целей.As indicated above, the data sent to the main controller 14 from each sensor node is raw data that has not yet been converted to a moisture content value. One advantage of this is that it is not necessary to provide the data collection unit 26 with sufficient memory and power to convert the raw data to a moisture content value. Another advantage is that the data collection unit does not need information about the type of grain stored in the grain tank, since the information is usually already stored in the main controller for other purposes.

Карта структуры данных части памяти 18 основного контроллера 14 показана на Фиг. 12. Необработанные данные, собранные со всех сенсорных узлов 34 зернового бункера 12, могут храниться в памяти 18 основного контроллера, как указано в этой карте структуры данных. Необработанные данные содержат данные о температуре, исходные данные о емкости и данные о содержании влаги, полученные посредством изменения емкости. Так как исходные необработанные данные от каждого сенсорного узла копируются в память 18 основного контроллера, необходимость в обработке любых из этих необработанных данных в сенсорных узлах 34 или блоке 26 сбора данных отсутствует. Эта память и мощность для преобразования, необходимые для обработки необработанных данных, должны присутствовать только в основном контроллере; их не нужно дублировать в сенсорных узлах 34 или блоке 26 сбора данных.A data structure map of a portion of the memory 18 of the main controller 14 is shown in FIG. 12. Raw data collected from all the sensor nodes 34 of the grain bin 12 can be stored in the memory 18 of the main controller, as indicated in this data structure map. The raw data contains temperature data, initial capacity data, and moisture content data obtained by changing the capacity. Since the original raw data from each sensor node is copied to the memory 18 of the main controller, there is no need to process any of these raw data in the sensor nodes 34 or data collection unit 26. This memory and conversion power needed to process the raw data should only be present in the main controller; they do not need to be duplicated in the sensor nodes 34 or data collection unit 26.

Одним способом для снабжения системы программными средствами, необходимыми для преобразования необработанных данных в рассчитанное содержание влаги в каждом датчике, является применение кривой, которая отображает отношение измеренной емкости к опорной емкости по отношению к измеренному содержанию влаги. Температурный коэффициент, такой как ((Т-80)×0,046), где Т - измеренная температура, можно использовать для вычисления перепада температур. Для этой кривой можно получить формулу. Эта формула может отличаться для различного зерна. Одним примером формулы может быть:One way to supply the system with the software necessary to convert the raw data into the calculated moisture content of each sensor is to use a curve that displays the ratio of the measured capacitance to the reference capacitance relative to the measured moisture content. A temperature coefficient such as ((T-80) × 0.046), where T is the measured temperature, can be used to calculate the temperature difference. For this curve you can get the formula. This formula may vary for different grains. One example of a formula may be:

Влажность % = (А×((В-(Cm/Cr))C)-((Т-80)×0,46),Humidity% = (A × ((B- (C m / C r )) C ) - ((T-80) × 0.46),

где А, В и С - постоянные, полученные опытным путем для каждого типа зерна;where A, B and C are the constants obtained experimentally for each type of grain;

Cr - необработанные исходные емкостные данные;C r - raw source capacitive data;

Cm - необработанные измеренные емкостные данные; иC m - raw measured capacitive data; and

Т - температура в градусах по Фаренгейту.T is the temperature in degrees Fahrenheit.

После получения формул для каждого типа зерна их можно запрограммировать в основной контроллер 14 для использования при преобразовании необработанных данных в рассчитанные данные о содержании влаги. Таким образом, рассчитанное значение содержания влаги определяется посредством основного контроллера 14 в зависимости от этих трех фрагментов необработанных данных, которые могут храниться в памяти 18 в соответствии с картой структуры данных, пример которой показан на Фиг. 12.After obtaining the formulas for each type of grain, they can be programmed into the main controller 14 for use in converting raw data into calculated data on the moisture content. Thus, the calculated value of the moisture content is determined by the main controller 14 depending on these three pieces of raw data that can be stored in the memory 18 in accordance with the data structure map, an example of which is shown in FIG. 12.

Другим вариантом является предоставление справочных таблиц для каждого типа зерна. Например, справочная таблица, сопоставляющая отношение Cm/Cr со значением исходного содержания влаги, может быть запрограммирована в основной контроллер 14. Справочная таблица для регулирования температуры может быть введена в память 18 основного контроллера с целью регулирования исходного значения установленного содержания влаги в зависимости от данных о температуре.Another option is to provide lookup tables for each type of grain. For example, a look-up table comparing the ratio C m / C r with the value of the initial moisture content can be programmed into the main controller 14. A look-up table for controlling the temperature can be entered in the memory 18 of the main controller to adjust the initial value of the set moisture content depending on temperature data.

Физическое местонахождение каждого сенсорного узла в зерновом бункере является важным. Таким образом, как показано на Фиг. 12, карта с единой структурой данных может содержать и адрес сенсорного узла, и физические координаты расположения различных сенсорных узлов 34 в зерновом бункере 12. Такую информацию сопоставления с местоположением можно ввести в память 18 основного контроллера во время начальной установки и настройки кабелей для измерения влажности в зерновом бункере.The physical location of each sensor node in the grain bin is important. Thus, as shown in FIG. 12, a map with a single data structure can contain both the address of the sensor node and the physical location coordinates of the various sensor nodes 34 in the grain bin 12. Such location information can be entered into the memory 18 of the main controller during the initial installation and configuration of cables for measuring humidity in grain hopper.

Одной причиной, по которой физическое местоположение каждого сенсорного узла является важным, является предоставление возможности определения глубины зерна в бункере 12 и глубины расположения сенсорных узлов 34 ниже поверхности зерна. Если вокруг конкретного сенсорного узла 34 нет зерна, тогда система 10 будет фиксировать значение отсутствия рядом зерна, например ноль, для любых данных, выходящих за пределы заданного диапазона для получаемой посредством изменения емкости влажности. Например, отношение измеренной емкости к опорной емкости, которое для сенсорного узла 34 ниже 3%, может свидетельствовать о том, что рядом с этим сенсорным узлом 34 нет зерна. Как следствие, основной контроллер 14 может определять высоту зерна в зерновом бункере 12 на основании таких аномальных показаний. Например, если сенсорные узлы 34 расположены на расстоянии четыре фута друг от друга, система 10 может полагать, что высота заполнения зернового бункера по кабелю 32 для измерения влажности на два фута ниже расположенного в низшей точке сенсорного узла, возвращая значение отсутствия рядом зерна.One reason why the physical location of each sensor assembly is important is to allow the determination of the depth of grain in the hopper 12 and the depth of the location of the sensor nodes 34 below the grain surface. If there is no grain around a particular sensor unit 34, then the system 10 will record the value of the absence of nearby grain, for example, zero, for any data that falls outside the specified range for the humidity obtained by changing the moisture capacity. For example, the ratio of the measured capacitance to the reference capacitance, which is lower than 3% for the sensor assembly 34, may indicate that there is no grain near this sensor assembly 34. As a result, the main controller 14 can determine the grain height in the grain bin 12 based on such abnormal readings. For example, if the sensor nodes 34 are located four feet apart, the system 10 may assume that the fill height of the grain tank on the cable 32 for measuring moisture is two feet lower than the sensor node located at the lowest point, returning the value of the absence of grain nearby.

Такая информация о высоте заполнения зерном может использоваться для определения требуемой скорости воздушного потока, как части способа управления работой вентиляторов с переменной скоростью, как описано в патенте США №13/180797 на имя этого же заявителя, поданного Bloemendaal et al. 12 июля 2011 г. и озаглавленного "Bin Aeration System", который включен в настоящий документ во всей полноте посредством ссылки.Such grain fill height information can be used to determine the required air flow rate as part of a variable speed fan control method, as described in US Pat. No. 13/180797 to the same applicant, filed by Bloemendaal et al. July 12, 2011 and entitled "Bin Aeration System", which is incorporated herein by reference in its entirety.

Такая информация о высоте зерна также может использоваться для применения поправочного коэффициента глубины зерна для расчета содержания влаги, определенного для каждого сенсорного узла 34. В приведенном выше в качестве примера уравнение расчета содержания влаги ((Т-80)×0,46) представляет собой поправочный коэффициент температуры. Поправочный коэффициент уплотнения также можно использовать на основании полученных опытных путем данных, которые могут образовывать кривую, аналогичную кривой, показанной на Фиг. 13. Например, кривая изменения емкости в зависимости от давления может быть разделена на три области: первая крутая область для поправочных данных о содержании влаги, рассчитанном посредством расположенных на небольшой глубине сенсорных узлов (область А на Фиг. 13); область со средней крутизной для поправки данных о содержании влаги, рассчитанном посредством расположенных на средней глубине сенсорных узлов (область В на Фиг. 13); и область с малой крутизной для поправки данных о содержании влаги, рассчитанном посредством глубоко расположенных сенсорных узлов (область С на Фиг. 13). Альтернативой микропроцессору основного контроллера, программируемого для применения таких основанных на крутизне формулах для поправки уплотнения, является предоставление в памяти основного контроллера справочной таблицы для использования микропроцессором с целью регулирования значения содержания влаги в зависимости от глубины, рассчитанной для каждого сенсорного узла 34.Such grain height information can also be used to apply the grain depth correction factor to calculate the moisture content determined for each sensor unit 34. In the above example, the equation for calculating the moisture content ((T-80) × 0.46) is a correction temperature coefficient. The compaction correction factor can also be used based on experimental data obtained which can form a curve similar to the curve shown in FIG. 13. For example, the pressure variation curve of the capacitance can be divided into three areas: the first steep area for correction data on the moisture content calculated by means of sensor nodes located at a shallow depth (region A in Fig. 13); an area with an average slope for correcting moisture content data calculated by means of sensor nodes located at an average depth (region B in FIG. 13); and a low slope area for correcting moisture content data calculated by deeply located sensor nodes (region C in FIG. 13). An alternative to the microprocessor of the main controller programmed for applying such slope-based formulas to correct the compaction is to provide a reference table in the memory of the main controller for use by the microprocessor to adjust the moisture content depending on the depth calculated for each sensor unit 34.

Другой причиной, по которой физическое местоположение каждого сенсорного узла является важным, является предоставление возможности графического отображения данных таким образом, чтобы участок или гнездо с зерном с высоким содержанием влаги могло быть обнаружено пользователем. На Фиг. 14 показан графический экран, который может выборочно отображаться на дисплее 20 основного контроллера 14. На левой части экрана дисплея 20 схематически показан вид в плане, на котором видно радиальное или горизонтальное расположение кабелей 32 для измерения влажности в зерновом бункере 12. В этом варианте осуществления в зерновом бункере 12 находится 6 кабелей 32 для измерения влажности, расположенных с образованием треугольной конфигурации из 3 кабелей, и внешней треугольной конфигурации из 3 кабелей, перевернутой относительно внутреннего треугольника. На виде в плане также показан индикатор определения положения и ориентации, который в данном случае обозначает «север».Another reason why the physical location of each sensor node is important is to allow the graphical display of data so that a site or nest with high moisture grain can be detected by the user. In FIG. 14 shows a graphic screen that can be selectively displayed on the display 20 of the main controller 14. The left side of the screen of the display 20 shows a schematic plan view showing the radial or horizontal arrangement of moisture measurement cables 32 in the grain tank 12. In this embodiment, the grain tank 12 contains 6 cables 32 for humidity measurement, arranged to form a triangular configuration of 3 cables, and an external triangular configuration of 3 cables, inverted relative to the inner gon. The plan view also shows an indicator for determining the position and orientation, which in this case means “north”.

Пользователь может выбрать отдельный кабель 32 для отображения данных о содержании влаги для сенсорных узлов 34 выбранного кабеля 32. Например, каждый из блоков 60 может быть представлен экранной кнопкой, на которую пользователь нажимает для выбора соответствующего кабеля 32 для измерения влажности. Альтернативно или дополнительно пользователь может вводить посредством клавиатуры номер, соответствующий необходимому кабелю 32 для измерения влажности, для выбора отображения рассчитанных данных о содержании влаги соответствующего кабеля 32 для измерения влажности. После выбора поле 60 выбранного кабеля может подсвечиваться различными цветами.The user can select a separate cable 32 for displaying moisture content data for the sensor nodes 34 of the selected cable 32. For example, each of the blocks 60 can be represented by an on-screen button that the user clicks on to select the corresponding cable 32 for measuring moisture. Alternatively or additionally, the user may enter via the keyboard a number corresponding to the required cable 32 for measuring humidity to select the display of the calculated moisture content data of the corresponding cable 32 for measuring humidity. Once selected, field 60 of the selected cable may be highlighted in various colors.

Справа на экране дисплея показан вид в перспективе 62 с удаленной секцией, на котором показаны рассчитанные значения данных содержания влаги для выбранного кабеля 32, указанного слева на экране дисплея 20. График с данными о содержании влаги также содержит индикатор верхней поверхности зерна 64, полученный на основании данных, полученных от всех узлов 34 датчиков измерения влажности в зерновом бункере 12. На рисунке графически показаны данные о содержании влаги в вертикальной ориентации, что по существу соответствует вертикальному расположению сенсорных узлов. Таким образом, высота зерна или глубина зерна может быть отложена по вертикальной оси, а рассчитанное содержание влаги может быть отложено по горизонтальной оси.On the right side of the display screen is a perspective view 62 with a remote section showing the calculated moisture content data values for the selected cable 32 shown on the left of the display screen 20. The moisture content data graph also contains an indicator of the upper grain surface 64 obtained on the basis of data received from all nodes 34 of the humidity measurement sensors in the grain tank 12. The figure graphically shows data on the moisture content in a vertical orientation, which essentially corresponds to the vertical position ju sensory nodes. Thus, the grain height or grain depth can be plotted along the vertical axis, and the calculated moisture content can be plotted along the horizontal axis.

Изображение 56 выбора кабеля слева и график 62 данных о содержании влаги справа могут появляться на том же экране дисплея 20 одновременно, как показано на Фиг. 14. Альтернативно основной контроллер 14 может предоставлять пользователю возможность переключения между окнами с изображением 56 выбора кабеля и графиком 62 данных о содержании влаги последовательно в том же пространстве экрана дисплея.The cable selection image 56 on the left and the moisture content data graph 62 on the right can appear on the same screen of the display 20 at the same time, as shown in FIG. 14. Alternatively, the main controller 14 may provide the user with the ability to switch between windows with a cable selection image 56 and a moisture content data graph 62 sequentially in the same space of the display screen.

Физическое расположение каждого сенсорного узла 34 также играет важную роль для обеспечения корректирующего действия по отношению к представляющему проблему участку или гнезду. Например, представляющее проблему зерно может быть выборочно удалено из зернового бункера для сушки. Одна приведенная в качестве примера система, способная упростить такое выборочное удаление гнезда с зерном из зернового бункера, раскрыта в патенте США №12/827448 на имя этого же заявителя, поданном Niemeyer et al. 30 июня 2010 г. и озаглавленном "Circular Bin Unload System and Method", который включен в настоящий документ во всей полноте посредством ссылки. Например, вместо последовательного открывания всех отсеков в полу для опустошения всего зернового бункера необходимо открыть только те отсеки, в которых находится представляющий проблему участок или гнездо, через которые зерно будет удалено. Таким образом представляющее проблему зерно может быть выборочно удалено из зернового бункера для хранения. Удаленное зерно может быть пропущено через зерносушилку и возвращено в бункер. Это может быть кстати, если представляющий проблему участок или гнездо находится рядом с дном зернового бункера.The physical location of each sensor assembly 34 also plays an important role in providing corrective action in relation to the problem area or socket. For example, a problem grain may be selectively removed from a grain bin for drying. One exemplary system capable of facilitating such selective removal of a nest with grain from a grain bin is disclosed in US Pat. No. 12 / 827,448 to the same applicant, filed by Niemeyer et al. June 30, 2010 and entitled "Circular Bin Unload System and Method", which is incorporated herein by reference in its entirety. For example, instead of sequentially opening all the compartments in the floor to empty the entire grain tank, you only need to open the compartments in which there is a problem area or nest through which the grain will be removed. In this way, the grain presenting the problem can be selectively removed from the grain storage bin. The removed grain can be passed through a grain dryer and returned to the hopper. This can be helpful if the area or nest is near the bottom of the grain tank.

Согласно другому примеру, если представляющий проблему участок или гнездо находится вверху зернового бункера, открываться будут только отсеки, расположенные под представляющим проблему участком или гнездом. В этом случае удаляться будет достаточное количество зерна для образования опущенной точки в поверхности зерновой насыпи над представляющим проблему участком или гнездом. Таким образом, может быть создан канал для потока воздуха с низким сопротивлением, проходящий через представляющий проблему участок или гнездо, и для нагнетания воздуха предпочтительно через представляющий проблему участок или гнездо для его обработки можно использовать вентиляторы и нагреватели.According to another example, if the problematic area or nest is at the top of the grain bin, only compartments located below the problematic area or nest will open. In this case, a sufficient amount of grain will be removed to form a lowered point in the surface of the grain embankment over the area or nest presenting the problem. In this way, a channel can be created for the low-resistance air flow passing through the problem area or socket, and fans and heaters can be used to pump air, preferably through the problem area or socket, to process it.

В качестве другого примера зерновой бункер может проветриваться за счет вентиляторов и нагревателей, если они имеются. Как было указано выше, на поверхность зерновой насыпи в зерновом бункере можно воздействовать для предпочтительного пропускания воздуха через представляющий проблему участок или гнездо, находящееся в зерновом бункере. Например, зерно может быть выборочно удалено из зернового бункера посредством системы, предложенной Niemeyer et al. и указанной выше, для образования более короткого канала для потока воздуха через представляющее проблему гнездо в зерновой насыпи. Альтернативно или дополнительно зерно может быть выборочно добавлено в бункера с помощью распределителя зерна с переменной скоростью подачи для предоставления таким же образом канала для потока воздуха через представляющее проблему гнездо в зерновой насыпи, который короче по сравнению с каналами для потока воздуха, которые не проходят через представляющее проблему гнездо в зерновой насыпи. После образования более короткого канала для потока воздуха, предпочтительно обеспечивающего прохождение воздуха через представляющий проблему участок или гнездо, можно включать сушильные вентиляторы для пропускания воздуха через зерновой бункер до устранения уровня влажности, представляющего проблему.As another example, the grain bin can be ventilated by fans and heaters, if any. As indicated above, the surface of the grain embankment in the grain bin can be influenced to preferentially pass air through a problematic section or nest located in the grain bin. For example, the grain may be selectively removed from the grain bin through a system proposed by Niemeyer et al. and the above, to form a shorter channel for air flow through the nest in the grain embankment, which is a problem. Alternatively or additionally, the grain can be selectively added to the hopper using a grain feed distributor with a variable feed rate to provide in the same way a channel for air flow through the nest in the grain embankment, which is shorter than air channels that do not pass through the a nest problem in a grain mound. After the formation of a shorter air flow channel, preferably allowing air to pass through the problem area or nest, drying fans can be turned on to allow air to pass through the grain bin until the moisture level that presents the problem is eliminated.

Предоставленное выше описание вариантов осуществления приведено исключительно в качестве наглядного примера. Оно не предназначено для ограничения объема настоящего изобретения. Отдельные элементы или признаки характерного варианта осуществления в целом не ограничиваются этим характерным вариантом осуществления, но, если это применимо, являются взаимозаменяемыми и могут использоваться в выбранном варианте осуществления, даже не указанном или не описанном. Его также можно менять различными способами. Такие варианты не должны рассматриваться как выходящие за пределы объема настоящего изобретения, и все такие модификации включаются в объем настоящего изобретения.The above description of embodiments is provided by way of example only. It is not intended to limit the scope of the present invention. The individual elements or features of a characteristic embodiment are not generally limited to this characteristic embodiment, but, if applicable, are interchangeable and can be used in a selected embodiment, not even indicated or described. It can also be changed in various ways. Such options should not be construed as falling outside the scope of the present invention, and all such modifications are included in the scope of the present invention.

Claims (34)

1. Система датчиков измерения влажности в зерновом бункере, содержащая:1. A sensor system for measuring moisture in a grain bin, comprising: блок сбора данных, соединенный с зерновым бункером и содержащий микропроцессор блока сбора данных и память блока сбора данных, соединенную по меньшей мере с одним емкостным кабелем для измерения влажности, подвешенным в зерновом бункере;a data collection unit connected to the grain tank and comprising a microprocessor of the data collection unit and a memory of the data collection unit connected to at least one capacitive cable for measuring moisture suspended in the grain tank; причем каждый емкостный кабель для измерения влажности содержит электрический кабель и множество сенсорных узлов по длине электрического кабеля;moreover, each capacitive cable for measuring humidity contains an electric cable and a plurality of sensor nodes along the length of the electric cable; причем каждый электрический кабель дополнительно содержит:wherein each electrical cable further comprises: пару главных проводников, заключенных в электроизоляционный материал и расположенных на расстоянии друг от друга вдоль проводящей плоскости, проходящей через пару главных проводников;a pair of main conductors enclosed in an insulating material and located at a distance from each other along a conductive plane passing through a pair of main conductors; пару вторичных сигнальных проводов, заключенных в электроизоляционный материал, расположенную между парой главных проводников;a pair of secondary signal wires enclosed in an insulating material located between a pair of main conductors; причем каждый сенсорный узел дополнительно содержит:moreover, each sensor node further comprises: монтажную плату, расположенную рядом с электроизоляционным материалом и характеризующуюся основными размерами по длине и ширине в плоскости монтажной платы, параллельной проводящей плоскости;a circuit board located next to the insulating material and characterized by major dimensions in length and width in the plane of the circuit board parallel to the conductive plane; пару емкостных пластин, каждая из которых проходит в сторону от электрического кабеля в целом перпендикулярно проводящей плоскости, при этом первый из пары главных проводников представляет собой заземляющий проводник, а первая из пары емкостных пластин представляет собой заземляющую пластину, расположенную рядом с заземляющим проводником, причем второй из пары главных проводников представляет собой положительный проводник, а вторая из пары емкостных пластин представляет собой положительную пластину, расположенную рядом с положительным проводником; иa pair of capacitive plates, each of which extends away from the electric cable as a whole perpendicular to the conducting plane, the first of the pair of main conductors being a grounding conductor, and the first of a pair of capacitive plates is a grounding plate located next to the grounding conductor, the second of the pair of main conductors is a positive conductor, and the second of a pair of capacitive plates is a positive plate located next to the positive nym conductor; and наружный корпус, обеспечивающий герметичный кожух вокруг монтажной платы, пары электропроводящих пластин и смежной части электрического кабеля.an outer casing providing a sealed enclosure around the circuit board, a pair of electrically conductive plates and an adjacent portion of the electrical cable. 2. Система датчиков измерения влажности в зерновом бункере по п. 1, в которой корпус содержит непроводящий материал, причем любой проводящий материал корпуса электрически изолирован от проводников, сигнальных проводов, монтажной платы и емкостных пластин.2. The moisture sensor system of the grain bin according to claim 1, wherein the housing contains non-conductive material, wherein any conductive material of the housing is electrically isolated from conductors, signal wires, a circuit board and capacitive plates. 3. Система датчиков измерения влажности в зерновом бункере по любому из пп. 1-2, в которой герметичный кожух заполнен материалом на основе геля.3. The system of sensors for measuring humidity in the grain tank according to any one of paragraphs. 1-2, in which the sealed casing is filled with gel-based material. 4. Система датчиков измерения влажности в зерновом бункере по любому из пп. 1-2, дополнительно содержащая пару главных полостей в изоляционном материале, причем каждая главная полость обеспечивает доступ к одному из главных проводников; и дополнительно содержащая пару плунжерных контактов, причем каждый плунжерный контакт проходит в одну из главных полостей для электрического соединения пары главных проводников с монтажной платой.4. The system of sensors for measuring humidity in the grain tank according to any one of paragraphs. 1-2, additionally containing a pair of main cavities in the insulating material, with each main cavity providing access to one of the main conductors; and further comprising a pair of plunger contacts, each plunger contact extending into one of the main cavities for electrically connecting the pair of main conductors to the circuit board. 5. Система датчиков измерения влажности в зерновом бункере по любому из пп. 1-2, дополнительно содержащая вторичную полость в изоляционном материале, обеспечивающую доступ по меньшей мере к одному из вторичных сигнальных проводов; и дополнительно содержащая пару плунжерных контактов, причем каждый плунжерный контакт проходит в по меньшей мере одну из вторичных полостей для электрического соединения пары вторичных сигнальных проводов с монтажной платой.5. The system of sensors for measuring humidity in the grain tank according to any one of paragraphs. 1-2, additionally containing a secondary cavity in the insulating material, providing access to at least one of the secondary signal wires; and further comprising a pair of plunger contacts, each plunger contact extending into at least one of the secondary cavities for electrically connecting the pair of secondary signal wires to the circuit board. 6. Система датчиков измерения влажности в зерновом бункере по любому из пп. 1-2, в которой корпус характеризуется наличием внешней трубчатой центральной части с верхней криволинейной торцевой поверхностью, причем корпус образован двумя половинами из непроводящего материала, сопрягаемыми по центральный разделительной линии, проходящей по всей длине сенсорного узла в продольном направлении.6. The system of sensors for measuring humidity in the grain tank according to any one of paragraphs. 1-2, in which the housing is characterized by the presence of an external tubular central part with an upper curved end surface, and the housing is formed by two halves of non-conductive material, mated along the Central dividing line that runs along the entire length of the sensor node in the longitudinal direction. 7. Система датчиков измерения влажности в зерновом бункере по любому из пп. 1-2, дополнительно содержащая основной контроллер, содержащий микропроцессор основного контроллера и память основного контроллера, причем основной контроллер соединен с блоком сбора данных, причем память основного контроллера выполнена как структура данных, содержащая данные о типе зерна, данные о температуре, необработанные исходные данные о емкости, необработанные данные о содержании влаги, полученные посредством изменения емкости, данные идентификации узла, данные о физическом расположении узла и рассчитанное содержание влаги для каждого сенсорного узла.7. The system of sensors for measuring humidity in the grain tank according to any one of paragraphs. 1-2, further comprising a main controller comprising a microprocessor of the main controller and a memory of the main controller, the main controller being connected to a data acquisition unit, the memory of the main controller being configured as a data structure containing grain type data, temperature data, raw source data about capacities, raw data on the moisture content obtained by changing the capacitance, data on the identification of the node, data on the physical location of the node and the calculated moisture content for each sensory node. 8. Система датчиков измерения влажности в зерновом бункере по п. 7, в которой основной контроллер дополнительно содержит экран дисплея, который осуществляет выборочное отображение графического представления рассчитанного содержания влаги для выбранных сенсорных узлов в соответствии с их расположением в зерновом бункере.8. The moisture sensor system in the grain bin according to claim 7, wherein the main controller further comprises a display screen that selectively displays a graphical representation of the calculated moisture content for the selected sensor nodes in accordance with their location in the grain bin. 9. Система датчиков измерения влажности в зерновом бункере по п. 8, в которой по меньшей мере один кабель для измерения влажности представляет собой множество кабелей для измерения влажности, причем на экран дисплея выборочно выводится графическое представление множества кабелей для измерения влажности в соответствии с их расположением в зерновом бункере, а индикатор определения положения появляется на экране дисплея для предоставления пользователю возможности выбора одного из множества кабелей для измерения влажности.9. The moisture sensor system in the grain bin of claim 8, wherein the at least one moisture measurement cable is a plurality of moisture measurement cables, wherein a graphical representation of a plurality of moisture measurement cables is selectively displayed on a display screen according to their location in the grain tank, and a position indicator appears on the display screen to enable the user to select one of a plurality of moisture measurement cables. 10. Система датчиков измерения влажности в зерновом бункере, содержащая:10. A sensor system for measuring moisture in a grain bin, comprising: блок сбора данных, соединенный с зерновым бункером и содержащий микропроцессор блока сбора данных и память блока сбора данных, соединенную по меньшей мере с одним емкостным кабелем для измерения влажности, подвешенным в зерновом бункере;a data collection unit connected to the grain tank and comprising a microprocessor of the data collection unit and a memory of the data collection unit connected to at least one capacitive cable for measuring moisture suspended in the grain tank; причем каждый емкостный кабель для измерения влажности содержит множество сенсорных узлов, расположенных с заданным шагом вдоль электрического кабеля, посредством которого сенсорные узлы параллельно подключены к блоку сбора данных;moreover, each capacitive cable for measuring humidity contains many sensor nodes located at a predetermined step along the electric cable, through which the sensor nodes are connected in parallel to the data acquisition unit; причем каждый сенсорный узел содержит микропроцессор сенсорного узла и память сенсорного узла, подключенную к датчику температуры, опорному емкостному датчику и емкостному датчику измерения влажности;moreover, each sensor node contains a microprocessor of the sensor node and a sensor node memory connected to a temperature sensor, a reference capacitive sensor and a capacitive humidity measurement sensor; причем каждый сенсорный узел дополнительно содержит пару проходящих продольно емкостных пластин емкостного датчика измерения влажности, расположенных параллельно и на расстоянии друг от друга с образованием проходящего продольно между емкостными пластинами зазора, причем продольный отрезок кабеля для измерения влажности расположен внутри продольного зазора между емкостными пластинами, причем монтажная плата содержит микропроцессор сенсорного узла, память сенсорного узла и датчик температуры, расположенный внутри продольного зазора между емкостными пластинами и рядом с отрезком кабеля для измерения влажности; иmoreover, each sensor node additionally contains a pair of longitudinally extending capacitive plates of a capacitive humidity measuring sensor located parallel and at a distance from each other with the formation of a gap extending longitudinally between the capacitive plates of the gap, and the longitudinal section of the cable for measuring humidity is located inside the longitudinal gap between the capacitive plates, and mounting the board contains a microprocessor of the sensor node, the memory of the sensor node and a temperature sensor located inside the longitudinal gap a gap between the capacitive plates and next to the length of the cable for measuring moisture; and каждый сенсорный узел дополнительно содержит наружный корпус, герметично закрывающий кабель для измерения влажности на каждом продольном торце корпуса с образованием герметичного кожуха, окружающего монтажную плату, емкостные пластины и продольный отрезок кабеля для измерения влажности, причем электрический кабель проходит через отверстия в каждом продольном торце корпуса и уплотняет их.each sensor assembly additionally contains an outer casing, hermetically sealed cable for measuring moisture at each longitudinal end of the casing with the formation of a sealed casing surrounding the circuit board, capacitive plates and a longitudinal length of cable for measuring moisture, the electric cable passing through the holes in each longitudinal end of the casing and compacts them. 11. Система датчиков измерения влажности в зерновом бункере по п. 10, в которой электрический кабель дополнительно содержит пару главных проводников, расположенных на расстоянии друг от друга вдоль проводящей плоскости, проходящей через пару главных проводников, причем пара вторичных сигнальных проводов расположена между парой главных проводников; причем каждая из проходящих продольно емкостных пластин проходит в целом перпендикулярно проводящей плоскости.11. The moisture sensor system in the grain bin of claim 10, wherein the electrical cable further comprises a pair of main conductors spaced apart from each other along a conductive plane passing through a pair of main conductors, the pair of secondary signal wires being located between the pair of main conductors ; wherein each of the longitudinally extending capacitive plates extends generally perpendicular to the conducting plane. 12. Система датчиков измерения влажности в зерновом бункере по любому из пп. 10-11, дополнительно содержащая пару главных полостей в изоляционном материале, причем каждая главная полость обеспечивает доступ к одному из главных проводников; и дополнительно содержащая пару плунжерных контактов, причем каждый плунжерный контакт проходит в одну из главных полостей для электрического соединения пары главных проводников с монтажной платой.12. The system of sensors for measuring humidity in the grain tank according to any one of paragraphs. 10-11, further comprising a pair of main cavities in the insulating material, each main cavity providing access to one of the main conductors; and further comprising a pair of plunger contacts, each plunger contact extending into one of the main cavities for electrically connecting the pair of main conductors to the circuit board. 13. Система датчиков измерения влажности в зерновом бункере по п. 12, дополнительно содержащая по меньшей мере одну вторичную полость в изоляционном материале, обеспечивающую доступ к паре вторичных сигнальных проводов; и дополнительно содержащая пару плунжерных контактов, причем каждый плунжерный контакт проходит в по меньшей мере одну вторичную полость для электрического соединения пары вторичных сигнальных проводов с монтажной платой.13. The system of sensors for measuring humidity in the grain tank according to claim 12, further comprising at least one secondary cavity in the insulating material, providing access to a pair of secondary signal wires; and further comprising a pair of plunger contacts, each plunger contact extending into at least one secondary cavity for electrically connecting the pair of secondary signal wires to the circuit board. 14. Система датчиков измерения влажности в зерновом бункере по любому из пп. 10-11, в которой электрический кабель дополнительно содержит пару главных проводников, расположенных на расстоянии друг от друга в поперечном направлении, и пару вторичных сигнальных проводов, расположенных между парой главных проводников; причем пара главных проводников содержит главный заземляющий проводник и главный проводник противоположной полярности, причем пара проходящих продольно емкостных пластин содержит заземляющую емкостную пластину и емкостную пластину противоположной полярности, причем заземляющая емкостная пластина проходит вдоль боковой стороны и наружу от заземляющего проводника, располагаясь на расстоянии от проводника противоположной полярности, причем емкостная пластина противоположной полярности проходит вдоль боковой стороны и наружу от проводника противоположной полярности, располагаясь на расстоянии от проводника с полярностью заземления.14. The system of sensors for measuring humidity in the grain tank according to any one of paragraphs. 10-11, in which the electric cable further comprises a pair of main conductors spaced apart from each other in the transverse direction, and a pair of secondary signal wires located between a pair of main conductors; moreover, a pair of main conductors contains a main ground conductor and a main conductor of opposite polarity, and a pair of longitudinally extending capacitive plates contains a ground capacitive plate and a capacitive plate of opposite polarity, and the ground capacitive plate extends along the side and outward from the ground conductor, located at a distance from the opposite conductor polarity, and a capacitive plate of opposite polarity runs along the side and out from an ovodnik of opposite polarity, located at a distance from the conductor with the polarity of grounding. 15. Система датчиков измерения влажности в зерновом бункере по любому из пп. 10-11, в которой корпус содержит непроводящий материал, причем любой проводящий материал корпуса электрически изолирован от проводников, сигнальных проводов, монтажной платы и емкостных пластин.15. The system of sensors for measuring humidity in the grain tank according to any one of paragraphs. 10-11, in which the housing contains non-conductive material, and any conductive material of the housing is electrically isolated from conductors, signal wires, circuit board and capacitive plates. 16. Система датчиков измерения влажности в зерновом бункере по любому из пп. 10-11, в которой герметичный кожух заполнен материалом на основе геля.16. The system of sensors for measuring humidity in the grain tank according to any one of paragraphs. 10-11, in which the sealed casing is filled with a gel-based material. 17. Система датчиков измерения влажности в зерновом бункере по любому из пп. 10-11, в которой корпус характеризуется наличием внешней трубчатой центральной части с верхней криволинейной торцевой поверхностью, причем корпус образован двумя половинами из непроводящего материала, сопрягаемыми по центральный разделительной линии, проходящей по всей длине сенсорного узла в продольном направлении.17. The system of sensors for measuring humidity in the grain tank according to any one of paragraphs. 10-11, in which the housing is characterized by the presence of an external tubular central part with an upper curved end surface, the housing being formed by two halves of non-conductive material, mated along a central dividing line running along the entire length of the sensor assembly in the longitudinal direction. 18. Система датчиков измерения влажности в зерновом бункере по любому из пп. 10-11, дополнительно содержащая основной контроллер, содержащий микропроцессор основного контроллера и память основного контроллера, причем основной контроллер соединен с блоком сбора данных, причем память основного контроллера выполнена как структура данных, содержащая данные о типе зерна, данные о температуре, необработанные исходные данные о емкости, необработанные данные о содержании влаги, полученные посредством изменения емкости, данные идентификации узла, данные о физическом расположении узла и рассчитанное содержание влаги для каждого сенсорного узла.18. The system of sensors for measuring humidity in the grain tank according to any one of paragraphs. 10-11, further comprising a main controller comprising a microprocessor of the main controller and a memory of the main controller, the main controller being connected to a data acquisition unit, the memory of the main controller being configured as a data structure containing grain type data, temperature data, raw source data about capacities, raw moisture content data obtained by changing the capacitance, node identification data, node physical location data, and calculated moisture content for each sensor node. 19. Система датчиков измерения влажности в зерновом бункере по п. 18, в которой основной контроллер дополнительно содержит экран дисплея, который осуществляет выборочное отображение графического представления рассчитанного содержания влаги для выбранных сенсорных узлов в соответствии с их расположением в зерновом бункере.19. The moisture sensor system in the grain bin according to claim 18, wherein the main controller further comprises a display screen that selectively displays a graphical representation of the calculated moisture content for the selected sensor nodes in accordance with their location in the grain bin. 20. Система датчиков измерения влажности в зерновом бункере по п. 19, в которой по меньшей мере один кабель для измерения влажности представляет собой множество кабелей для измерения влажности, причем на экран дисплея выборочно выводится графическое представление множества кабелей для измерения влажности в соответствии с их расположением в зерновом бункере, а индикатор определения положения появляется на экране дисплея для предоставления пользователю возможности выбора одного из множества кабелей для измерения влажности.20. The moisture sensor system in the grain bin of claim 19, wherein the at least one moisture measurement cable is a plurality of moisture measurement cables, wherein a graphical representation of a plurality of moisture measurement cables is selectively displayed on a display screen according to their location in the grain tank, and a position indicator appears on the display screen to enable the user to select one of a plurality of moisture measurement cables.
RU2015107713A 2012-08-08 2013-08-06 System of capacitive sensors of measuring moisture in grain tank RU2641635C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/569,814 US9683955B2 (en) 2012-08-08 2012-08-08 Grain bin capacitive moisture sensor system
US13/569,814 2012-08-08
PCT/US2013/053701 WO2014025721A1 (en) 2012-08-08 2013-08-06 Grain bin capacitive moisture sensor system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015107713A RU2015107713A (en) 2016-09-27
RU2641635C2 true RU2641635C2 (en) 2018-01-18

Family

ID=48986266

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015107713A RU2641635C2 (en) 2012-08-08 2013-08-06 System of capacitive sensors of measuring moisture in grain tank

Country Status (12)

Country Link
US (1) US9683955B2 (en)
EP (1) EP2883044B1 (en)
CN (1) CN104704354B (en)
AR (1) AR092060A1 (en)
AU (2) AU2013299874A1 (en)
BR (1) BR112015002831B1 (en)
CA (1) CA2823053C (en)
HU (1) HUE048900T2 (en)
MX (1) MX354602B (en)
PH (1) PH12015500244B1 (en)
RU (1) RU2641635C2 (en)
WO (1) WO2014025721A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2716865C1 (en) * 2019-06-06 2020-03-17 Владимир Федорович Калугин Device for measuring moisture content of loose substance

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9015958B2 (en) * 2013-03-09 2015-04-28 Ctb, Inc. Method and system to selectively dry grain in a grain bin
US10299448B2 (en) * 2013-07-10 2019-05-28 James Canyon Method and apparatus to improve crop yields and increase irrigation efficiency in agriculture
US10782069B2 (en) * 2014-06-10 2020-09-22 Ctb, Inc. Equilibrium moisture grain drying with heater and variable speed fan
CA2891018C (en) * 2015-05-07 2023-03-28 IntraGrain Technologies Inc. System and method for communicating grain bin condition data to a smartphone
JP6797656B2 (en) * 2016-12-09 2020-12-09 矢崎総業株式会社 Differential voltage measuring device
US11519875B2 (en) * 2017-02-21 2022-12-06 Invisense Ab Sensor device, measuring system and measuring method for detecting presence of liquid and/or humidity
CN108958568A (en) * 2017-05-17 2018-12-07 北京暴风魔镜科技有限公司 A kind of display, exchange method and the device of three dimentional graph display mean camber UI
US10309865B2 (en) * 2017-05-26 2019-06-04 Jason Todd Roth Integrated building monitoring system
US10990771B2 (en) * 2017-10-21 2021-04-27 Ag Growth International Inc. Sensor cable setup method and computer-readable medium for setting up sensor cables in grain bin
US11465833B2 (en) * 2018-05-14 2022-10-11 Haber Technologies, Inc. Assembly for saturating a medium with a fluid
RU185550U1 (en) * 2018-10-03 2018-12-11 Общество с ограниченной ответственностью Фирма "Лепта" Bulk material moisture meter
CN109975371B (en) * 2019-04-23 2022-05-24 北京佳华储良科技有限公司 Capacitive sensor
WO2021033148A2 (en) * 2019-08-19 2021-02-25 Mgh Agricultural Technologies Ltd. System and method for monitoring and controlling food-stuff storage in a silo and dispensation therefrom
US11189153B1 (en) * 2019-11-18 2021-11-30 CapaciTrac LLC Material container monitoring and control system
CN111024779B (en) * 2019-12-11 2022-08-02 郑州贝博电子股份有限公司 Multi-parameter grain condition integrated detection rod
US12018888B2 (en) 2021-05-27 2024-06-25 Brent J. Bloemendaal Grain drying
WO2023028209A1 (en) * 2021-08-27 2023-03-02 Sukup Manufacturing Company Sensor system for grain storage devices
US11598675B1 (en) 2022-07-26 2023-03-07 AGI Suretrack LLC Cable system comprising in-line sensors

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050080567A1 (en) * 2003-10-09 2005-04-14 Wieting Mel G. Grain bin monitoring system
CA2538951A1 (en) * 2006-03-06 2007-09-06 William D. Fraser Grain moisture sensor
RU2374634C1 (en) * 2008-08-18 2009-11-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославская государственная сельскохозяйственная академия" Capacitance sensor for moisture of granular materials
WO2011143769A1 (en) * 2010-06-22 2011-11-24 Opisystems Inc. In-situ moisture sensor and/or sensing cable for the monitoring and management of grain and other dry flowable materials

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4145176A (en) 1971-02-26 1979-03-20 Townsend & Townsend Cable molding apparatus for accomplishing same
US3831086A (en) * 1973-11-28 1974-08-20 Bell Telephone Labor Inc Apparatus for identifying and tracing a pair of conductors
US4037527A (en) 1975-10-15 1977-07-26 Steffen Vincent B Grain drying apparatus
US4281489A (en) 1979-09-24 1981-08-04 Continental Agri-Services, Inc. Floor support for grain drying and storage bin
US4306490A (en) 1979-09-24 1981-12-22 Continental Agri-Services, Inc. Fan mount for grain drying and storage bin
US4522335A (en) 1983-12-30 1985-06-11 Sentry Technologies, Inc. Method and apparatus for aeration of stored grain
US4583300A (en) * 1984-01-16 1986-04-22 Advanced Ag Systems, Inc. Automatic grain drying system
US4688332A (en) 1986-03-21 1987-08-25 Sentry Technologies, Inc. Method and apparatus for aeration of stored grain
US4916830A (en) * 1986-12-01 1990-04-17 David Manufacturing Company Grain dryer control system and method using moisture sensor
US5144755A (en) * 1986-12-01 1992-09-08 David Manufacturing Company Grain dryer control system and method using moisture sensor
US4896795A (en) * 1988-01-15 1990-01-30 Ediger Randall J Grain moisture sensor
US4930229A (en) 1989-02-23 1990-06-05 Sentry Technologies, Inc. Method and apparatus for aeration of stored grain with proactive cooling
GB2245976B (en) 1990-06-13 1994-01-12 Hutton Geoffrey Hewland Improvements in or relating to a moisture sensor
US5893218A (en) 1997-04-15 1999-04-13 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Seed dryer with automatic control of temperature air flow direction and rate
US5892427A (en) * 1998-04-24 1999-04-06 Cooper Technologies Company Current limiting high voltage fuse
US6530160B1 (en) 2000-05-17 2003-03-11 William L. Gookins Method and means for grain drying optimization
US20060108434A1 (en) 2001-08-10 2006-05-25 Cerys Systems Inc. Impartial co-management to aid crop marketing
WO2003014642A1 (en) 2001-08-10 2003-02-20 Daniel Kallestad Grain aeration system and techniques
US6747461B2 (en) 2001-10-25 2004-06-08 Pioneer Hi-Bred International, Inc. Apparatus and method for monitoring drying of an agricultural porous medium such as grain or seed
US6842018B2 (en) 2002-05-08 2005-01-11 Mcintosh Robert B. Planar capacitive transducer
UA6252U (en) 2005-02-03 2005-04-15 Open Joint Stock Company Odesa Combined fiber cable
US7352286B2 (en) * 2005-08-26 2008-04-01 Chan Yung C Diaper warning alarm device, and system
US8148808B2 (en) * 2007-08-13 2012-04-03 Lv Sensors, Inc. Partitioning of electronic packages
US8161661B2 (en) 2008-02-26 2012-04-24 Active Land International Corporation Continuous drying apparatus and method
BRPI0804668B1 (en) * 2008-10-17 2015-09-22 Otalício Pacheco Da Cunha PULLED FOR MEASURING AIR VARIABLES IN STORED GRAIN MASS
DK2478527T3 (en) 2009-09-18 2019-03-18 Prysmian Spa Electric cable with bend sensor and monitoring system and method for detecting bending in at least one electric cable
JP5210463B2 (en) 2010-04-28 2013-06-12 株式会社オートネットワーク技術研究所 Manufacturing method of wire harness
CN102279211A (en) * 2011-07-01 2011-12-14 无锡同春新能源科技有限公司 Humidity measuring and alarming device with humidity sensors powered by wind power generation system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050080567A1 (en) * 2003-10-09 2005-04-14 Wieting Mel G. Grain bin monitoring system
CA2538951A1 (en) * 2006-03-06 2007-09-06 William D. Fraser Grain moisture sensor
RU2374634C1 (en) * 2008-08-18 2009-11-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославская государственная сельскохозяйственная академия" Capacitance sensor for moisture of granular materials
WO2011143769A1 (en) * 2010-06-22 2011-11-24 Opisystems Inc. In-situ moisture sensor and/or sensing cable for the monitoring and management of grain and other dry flowable materials

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2716865C1 (en) * 2019-06-06 2020-03-17 Владимир Федорович Калугин Device for measuring moisture content of loose substance

Also Published As

Publication number Publication date
EP2883044A1 (en) 2015-06-17
CN104704354B (en) 2017-10-10
WO2014025721A1 (en) 2014-02-13
AU2017245330A1 (en) 2017-11-02
HUE048900T2 (en) 2020-08-28
BR112015002831A2 (en) 2017-07-04
CA2823053A1 (en) 2014-02-08
PH12015500244A1 (en) 2015-03-30
AR092060A1 (en) 2015-03-18
MX354602B (en) 2018-03-13
EP2883044B1 (en) 2020-02-26
CN104704354A (en) 2015-06-10
MX2015001740A (en) 2015-10-09
CA2823053C (en) 2017-05-30
RU2015107713A (en) 2016-09-27
US9683955B2 (en) 2017-06-20
US20140046611A1 (en) 2014-02-13
BR112015002831B1 (en) 2021-01-26
AU2013299874A1 (en) 2015-02-26
PH12015500244B1 (en) 2015-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2641635C2 (en) System of capacitive sensors of measuring moisture in grain tank
CA2821610C (en) Grain bin capacitive moisture sensor system and method
CN104634385B (en) Material level and temperature sensing device
CN110998476B (en) Power connector with comprehensive state monitoring function
CN102713534B (en) Digital field-induction water-level intelligent sensing system and implementation method thereof
JP2022529498A (en) Dual polar mutual capacitive liquid detection
CN109916968A (en) A kind of accurate measurement method and equipment of capacitance type foodstuffs moisture transducer
JP2010121950A (en) Device of measuring amount of liquid
CN210108548U (en) Electronic temperature measuring strip and device for determining the temperature distribution of a heat carrier storage
WO2020041440A1 (en) Capacitance-based soil moisture sensing
JP2013210193A (en) Sensor device and measurement system
KR20200036704A (en) Water level detection device and detection method and drying machine
JP2010121962A (en) Device of measuring amount of liquid
EA005899B1 (en) Device for measuring/determining a physical quantity of a medium
CN207816359U (en) A kind of base station remote detection control apparatus
CN110132320A (en) The method for monitoring capacitance type sensor capacitance variations
CN211928022U (en) Monitoring device for eliminating condensation
CN210458674U (en) Washing machine and detergent box liquid level detection device thereof
CN202869597U (en) Water level and water temperature detecting device for solar water heater
RU2445585C1 (en) Fuel level measuring device
CN110426418A (en) The determination of moisture cable of digital resistance-type
KR20150120204A (en) Freezing sensor and freezing system using the same